Solidigm D5-P5430は、SolidigmのQLCデータセンター向けドライブラインのメインストリームモデルです。容量最大化を目指すD5-P5336の下位モデルにあたり、16KB-IUドライブでは処理しにくい混合書き込みや小ブロック書き込みワークロードに対応するため、より小型の間接参照ユニットを搭載しています。 2023年の発売時に15.36TBのP5430をレビューしましたが、当時はP5316の64KB間接参照ユニットから4KBへの変更と、それが小ブロック書き込みにどのような影響を与えるかが注目されていました。ラボにある 30.72TB E3.S モデルは、8KB の間接参照ユニットを備え、このファミリーの最上位機種となっています。比較対象としては非常に異なる構成になっています。大容量 QLC クラスは 61TB、122TB、245TB のドライブに移行しており、そのうちのいくつかは Gen5 を採用しています。一方、P5430 は PCIe 4.0 x4 ドライブで、ここでは U.2 および E1.S と並んでファミリーが提供する 7.5mm E3.S フォームファクタでテストされています。
Solidigmは、この製品群の性能を、シーケンシャル読み出し最大7,000MB/秒、シーケンシャル書き込み最大3,000MB/秒、ランダム読み出しIOPS最大971K、ランダム書き込みIOPS最大120Kと評価しており、30.72TBモデルは特にランダム読み出しIOPSが934.5K、耐久性が31.92PBWと記載されています。これは、100%ランダム書き込みワークロードで5年間の保証期間中に0.58 DWPDに相当します。消費電力は、アクティブ時最大25W、アイドル時最大5Wです。
Solidigm の P5430 の売り文句は、常に QLC のコストで TLC のような読み取りプロファイルを持つ高密度ストレージでした。このドライブは、エンタープライズ向けのチェックリストを満たしています。Solidigm 独自のコントローラとファームウェアの背後にある 192 層の 3D QLC NAND、NVMe 1.4c を備えた PCIe 4.0 x4、ECC と CRC を同時にアクティブにしたエンドツーエンドのデータ保護、停電保護、セキュアブート、TCG Opal 2.0 および FIPS 140-2 レベル 2 オプション、OCP 2.0 テレメトリ、Intel、AMD、Ampere、NVIDIA でのプラットフォーム検証。このファミリーは、U.2 15mm と E3.S 7.5mm で 3.84TB から 30.72TB まで、E1.S 9.5mm で最大 15.36TB までとなっています。
Solidigm D5-P5430 30.72TB 仕様
| 製品仕様 | Solidigm D5-P5430 30.72TB |
|---|---|
| プラットフォームの概要 | |
| 容量（テスト済み） | 30.72TB |
| 家族の収容能力 | U.2 および E3.S: 3.84TB、7.68TB、15.36TB、30.72TB E1.S: 3.84TB、7.68TB、15.36TB |
| フォームファクター | U.2 15mm E3.S 7.5mm（テスト済み） E1.S 9.5mm |
| インタフェース | PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4c |
| NAND | 192層3D QLC |
| 間接ユニット | 8KB (30.72TB) 4KB (3.84TB～15.36TB) |
| 性能（ベンダー評価） | |
| シーケンシャルリード | 最大7,000MB /秒 |
| シーケンシャルライト | 最大3,000MB /秒 |
| ランダム4K読み取り | 最大971K IOPS（ファミリー） 934.5K IOPS (30.72TB) |
| ランダム4K書き込み | 120KまでのIOPS |
| パワーと持久力 | |
| 耐久性 | 31.92PBW (30.72TB) 最大0.58 DWPD、100%ランダム書き込み |
| 出力 | 最大25Wのアクティブ 待機電力は最大5W |
| 保証 | 創業5周年 |
| 特長 | |
| Data Protection | エンドツーエンドのデータ保護（ECCおよびCRC） 停電保護 UBERは1E-17の精度でテスト済みです。 |
| セキュリティ | セキュアブート TCGオパール2.0 FIPS 140-2 レベル2（一部のSKU） |
| マネジメント | OCP 2.0のログページとテレメトリ |
| プラットフォームの検証 | インテル、AMD、アンペア、NVIDIA |
Solidigm D5-P5430 30.72TB パフォーマンス
ドライブテストプラットフォーム
本レビューにおけるすべてのワークロードのテストプラットフォームとして、Ubuntu 22.04.2 LTSを搭載したDell PowerEdge R760を使用しています。Serial Cables Gen5 JBOFを搭載しており、U.2、E1.S、E3.S、M.2 SSDとの幅広い互換性を備えています。システム構成は以下のとおりです。
- 2 x Intel Xeon Gold 6430 (32 コア、2.1GHz)
- 16 x 64GB DDR5-4400
- 480GB デル ボス SSD
- シリアルケーブル Gen5 JBOF
ドライブの比較
- Solidigm D5-P5430 30.72TB (第4世代 | E3.S 7.5mm)
- Solidigm D5-P5336 61.44TB (Gen4 | U.2)
- Solidigm D5-P5336 122.88TB (Gen4 | U.2)
- DapuStor J5060 61.44TB (Gen4 | U.2)
- DapuStor R6060 122.88TB (Gen5 | E3.L)
- Micron 6550 ION 61.44TB (Gen5 | E3.S、TLC)
- Micron 6600 ION 245.76TB (Gen5 | E3.L)
比較対象グループは、現状の大容量QLCクラスで、比較のためにTLCドライブを1台含めています。P5430は、このグループの中で最小のドライブで、61TB未満の唯一のドライブです。P5430は、P5336 61.44TB、P5336 122.88TB、DapuStor J5060（いずれもU.2）とGen4リンクを共有しています。DapuStor R6060、Micron 6600 ION、Micron 6550 IONはGen5リンクを採用しているため、P5430はこれらのドライブと同等の性能を発揮しますが、バス幅は半分です。TLC 6550 IONのみがP5430と同じE3.Sフォームファクタを採用しています。このグループの目的は、30TB Gen4 QLCドライブが、より大容量、より新しい、あるいはその両方を備えた競合製品が存在する場合に、どのような位置づけになるかを示すことです。
FIOパフォーマンスベンチマーク
各SSDのストレージ性能を業界標準の指標に基づいて測定するために、FIOを使用します。各ドライブは同じテストプロセスを受けます。このプロセスには、シーケンシャル書き込みワークロードによるドライブ全体のデータ書き込みを2回行う前処理ステップと、それに続く定常状態での性能測定が含まれます。測定対象のワークロードの種類が変わるたびに、新しい転送サイズで再度前処理を実行します。
このセクションでは、次の FIO ベンチマークに焦点を当てます。
- 128Kシーケンシャル
- 64Kランダム
- 4Kランダム
128K シーケンシャル書き込み (IODepth 16 / NumJobs 1)
P5430は128Kシーケンシャル書き込みテストで3,150.2MB/sを記録し、定格の3,000MB/sを上回り、Gen4 QLCのトップであるSolidigm P5336 122.88TBの3,152.5MB/sに匹敵しました。DapuStor R6060 122.88TBはGen5リンクで3,920.6MB/sに達し、TLC Micron 6550 ION 61.44TBは10,456.4MB/sで他を大きく引き離しました。 P5430 より下位には、DapuStor J5060 61.44TB (2,883.1MB/s)、Micron 6600 ION 245.76TB (2,838.0MB/s)、Solidigm P5336 61.44TB (2,503.5MB/s) があり、30.72TB の P5430 は 245.76TB の 6600 ION より 312.2MB/s 上回っています。
128K シーケンシャル書き込みレイテンシ (IODepth 16 / NumJobs 1)
レイテンシは帯域幅に比例し、P5430は634.5µs、P5336 122.88TBは634.0µsとほぼ同等で、6550 IONの191.0µsとR6060の509.7µsに次ぐ結果となった。J5060は693.3µs、6600 IONは704.3µs、P5336 61.44TBは798.4µsと、これらに次ぐ結果となった。
128K シーケンシャル読み取り (IODepth 64 / NumJobs 1)
P5430 は 128K シーケンシャル読み取りで 7,132.1MB/s を記録し、これは P5336 61.44TB の 7,132.3MB/s、J5060 の 7,126.8MB/s、P5336 122.88TB の 7,121.6MB/s とほぼ同じで、ドライブの定格 7,000MB/s をわずかに上回っています。4 つの Gen4 ドライブはすべて同じ上限に固定されていますが、Gen5 ドライブはそれを大きく上回っています。6550 ION は 13,979.7MB/s、6600 ION は 12,729.8MB/s、R6060 は 11,554.0MB/s です。
128K シーケンシャル読み取りレイテンシ (IODepth 64 / NumJobs 1)
P5430は128Kシーケンシャル読み取りレイテンシで1,121.3µsを記録し、P5336 61.44TBの1,121.3µsと同値で、J5060およびP5336 122.88TBとの差は2µs以内でした。Gen5ドライブは571.9µs（6550 ION）から692.1µs（R6060）の間で終了しました。
64Kランダム書き込み
P5430 は、64K ランダム書き込みスイープを 1/1 で 2,359.9MB/s、37.8K IOPS で開始し、2/1 で 3,149.9MB/s に達し、その後、スイープの残りの 16 ポイントで 3,090.7MB/s から 3,156.5MB/s の間で維持し、32/4 で 3,156.5MB/s、50.5K IOPS でピークに達し、32/8 で 3,149.6MB/s で終了しました。これは 128K テストで見つかった 3.15GB/s の書き込み上限と同じであり、2/1 以降、P5430 はすべてのキュー深度とジョブ数でそのレベルを維持しました。
このグループでは、P5336 122.88TB は 2,429.9MB/s から 3,182.7MB/s までほぼ同じ速度で推移し、R6060 は 3,477.9MB/s から始まり 3,913.8MB/s から 3,916.9MB/s の間で推移しました。J5060 は 2,883MB/s 付近で推移し、2,700MB/s の範囲に 2 回落ち込みました。P5336 61.44TB は 2,412.9MB/s から 2,721.4MB/s の間で推移しました。 6600 IONは組み合わせによって569.1MB/sから2,999.6MB/sの間で変動し、32/8構成では694.8MB/s、11.1K IOPSで終了したが、TLC 6550 IONは別格で、最大10,413.1MB/sに達した。
64Kランダム書き込みレイテンシ
スループットが一定であったため、P5430 のレイテンシは、未処理の I/O 数とほぼ正確に比例しました。1/1 で 26.1µs、2/1 で 39.3µs、4 で 79.0µs ～ 80.5µs、8 で 158.3µs ～ 161.4µs、16 で 317.1µs ～ 322.9µs、32 で 633.7µs ～ 645.2µs、64 で 1,268.6µs、128 で 2,533.9µs ～ 2,539.5µs、32/8 で 5,079.3µs でした。 P5336 122.88TB は 5,121.2µs、J5060 は 5,548.9µs、P5336 61.44TB は 6,026.4µs で終了し、R6060 は 4,086.6µs、6550 ION は 1,588.0µs で終了しました。6600 ION の書き込み変動はレイテンシにも現れ、32/8 で 23,020.7µs でした。
64Kランダム読み取り
P5430は、1/1時点で273.3MB/s、4.4K IOPSから始まり、1/4時点で1,038.8MB/s、1/8時点で1,951.8MB/s、2/8時点で3,447.6MB/s、4/8時点で5,591.4MB/sまで上昇し、その後、8/8時点で7,124.8MB/s、114.0K IOPSでGen4の限界に達し、スイープの最後の5ポイントでは1MB/s以内の差でその値を維持しました。他の3つのGen4ドライブ、J5060と2つのP5336は、いずれも7,125MB/sで最高速度に達したが、Gen5ドライブはそれを大きく上回った。R6060は13,274.8MB/s、6550 IONは13,204.6MB/s、6600 IONは11,946.5MB/sだった。
64Kランダム読み取りレイテンシ
P5430 の読み取りレイテンシは、1/1 で 228.2µs から始まり、8 つの突出ポイントで 240µs ～ 296µs の間に留まり、その後、ドライブが帯域幅制限に達した時点で、16 突出で 290µs ～ 321µs、32 突出で 357µs ～ 374µs、64 突出で 560.9µs、128 突出で 1,122µs、32/8 で 2,244.9µs に上昇しました。J5060 と両方の P5336 ドライブは、4 台すべてが同じリンクを飽和させているため、同じ 2,245µs という値から 1µs 以内で終了しました。Gen5 ドライブは、R6060 の 1,204.5µs から 6600 ION の 1,467.8µs の間で終了しました。ライトエンドでは、P5430の228.2µsは、P5336 122.88TBの227.5µsと並んで、グループ内で最も遅い初回アクセス速度の一つであり、6600 IONの110.3µsが最速だった。
4Kランダム読み取り
P5430 は、1/1 で 10.0K IOPS から、1/8 で 77.1K、2/8 で 147.0K、4/8 で 273.3K、8/8 で 495.5K、16/8 で 822.6K までスケールし、32/8 で 975.2K IOPS と 3,809.2MB/s のピークに達しました。このピークは、Solidigm の 30.72TB モデルの 934.5K 定格を上回り、61.44TB の 948.9K と 122.88TB の 935.8K の P5336 ドライブの両方を上回りました。シングル ジョブ ポイントははるかにゆっくりとスケールし、32/1 で 130.2K にしか達しなかったため、ドライブは定格に達するために並列ジョブが必要です。 Gen5ドライブとJ5060は32/8でそれを大きく上回りました。6550 IONは1.797M、6600 IONは1.727M、R6060は1.656M、J5060は1.322Mでした。
4Kランダム読み取りレイテンシ
P5430 の 4K 読み取りレイテンシは 1/1 で 99.8µs であり、マルチジョブ ポイントでは 8/8 まで 102µs ～ 130µs の範囲に留まりました。一方、シングルジョブのディープキュー ポイントである 8/1、16/1、および 32/1 では 166µs ～ 245µs の範囲でした。ドライブが IOPS の上限に近づくと、16/4 で 142.4µs、16/8 で 155.0µs、32/4 で 172.6µs、32/8 で 261.8µs に上昇しました。2 台の P5336 ドライブは数マイクロ秒以内で同じ曲線をたどり、32/8 で 268.8µs と 272.0µs で終了しました。 6600 IONは52.4µsで最も低い初回アクセス時間を示し、6550 IONは最上位機種で141.5µsで最も低い値を示した。
4Kランダム書き込み
P5430 は、4K ランダム書き込みスイープを 1/1 で 81.8K IOPS、レイテンシ 11.8µs で開始し、1/4 で 134.1K まで上昇し、1/8 で 152.5K IOPS と 595.8MB/s のピークに達しました。そのピークの後、未処理の I/O が 64 個になるまでの残りのすべての組み合わせで 111.7K ～ 149.7K の間で維持されましたが、シングルジョブの 32/1 のポイントで 84.6K に低下し、128 個以上の書き込みが未処理になると、16/8 で 88.2K、32/4 で 90.3K、32/8 で 74.2K に落ち着きました。 Solidigmはこのドライブの性能を12万と評価しているが、P5430は18項目のうち9項目でその評価を上回り、いずれも未処理I/O数が4～32の範囲であった。未処理I/O数が64の場合でも評価値の7%以内に収まり、最もキューが深い2つのレベルでは評価値を25～38%下回った。
最も近いQLCドライブである6600 IONは、ピークが113.8Kでしたが、スイープ全体で41Kから114Kの間で変動し、最終的に41.4Kとなりました。R6060はピークが51.2Kで、最終的に30.8Kとなりました。P5336 122.88TBはピークが45.5Kで、最終的に25.9Kとなりました。TLC 6550 IONは、ピークが116.2K、32/8で95.5Kという同じ範囲のドライブでした。J5060とP5336 61.44TBは、このグループが最初に実行されたときに4Kランダム書き込みテストを完了しなかったため、このチャートには含まれていません。
4Kランダム書き込みレイテンシ
レイテンシは、1/1 で 11.8µs、2/1 で 19.2µs、1/4 で 29.3µs、1/8 で 51.8µs、16 の未処理で 106µs から 126µs に留まり、キューの深さとともに 32 で 255µs から 378µs、64 で 558µs から 572µs、128 で 1,416µs から 1,450µs、32/8 で 3,449.4µs に上昇しました。この最終値は、6550 IONの2,676.6µs、6600 IONの6,141.0µs、R6060の8,295.3µs、P5336 122.88TBの9,859.8µsと比較されます。
GPUダイレクトストレージ
このテストベンチで実施したテストの1つに、Magnum IO GPU Direct Storage（GDS）テストがあります。GDSはNVIDIAが開発した機能で、NVMeドライブなどの高速ストレージデバイスに保存されたデータにアクセスする際に、GPUがCPUを介さずに直接アクセスできるようにします。GDSは、データをシステムメモリに一時的に保存することなく、ストレージデバイスとGPUメモリ間で直接転送するため、レイテンシが低減され、スループットが向上します。
従来、GPU が NVMe ドライブに保存されたデータを処理する場合、データは GPU に到達する前に CPU とシステム メモリを経由する必要があります。このプロセスでは、CPU が中間役として機能し、レイテンシの増加、CPU サイクルとメモリ帯域幅の消費によりボトルネックが発生します。GPU ダイレクト ストレージは、GPU が PCIe バスを介してストレージ デバイスから直接データにアクセスできるようにすることで、このホップをなくします。トレーニングまたは推論パイプラインを通じてテラバイトをストリーミングする AI ワークロードの場合、この直接パスによって、GPU が I/O でアイドル状態になるのを防ぎます。当社の GDSIO スイープでは、1 ～ 128 スレッドで転送サイズ 16K、128K、および 1M のシーケンシャル読み取りと書き込みを実行し、各ポイントのスループット、IOPS、および平均レイテンシを報告します。
GDSIOシーケンシャル読み取りスループット
P5430の読み出し曲線は、SolidigmのQLCコントローラに期待される形状を示しています。16Kでは不均一ですが、転送サイズが大きくなるにつれてスムーズに上昇します。16Kでは、シングルスレッドで537MiB/sから始まり、4スレッドで166MiB/s、8スレッドで179MiB/sに低下し、その後16スレッドで345MiB/s、32スレッドで501MiB/s、64スレッドで808MiB/sに回復し、128スレッドで1.1GiB/sで終了しました。そのシングルスレッドでの性能低下と回復は、スモールブロックセクションでP5336ドライブと両方のDapuStorが示したパターンと同じであり、P5430は16Kでグループの中央に位置し、最上位ではMicron 6600 IONの1.9GiB/sに大きく劣るものの、2つのDapuStorを上回り、中スレッド範囲では6550 IONと同等の性能となった。
128K では、P5430 は 1 スレッドで 290MiB/s から 4 スレッドで 713MiB/s、8 スレッドで 1.1GiB/s、1.6 スレッドで 16GiB/s、32 スレッドで 2.0GiB/s、64 スレッドで 2.1GiB/s、128 スレッドで 2.3GiB/s に上昇しました。これは P5336 122.88TB とほぼ同等で、6550 ION と同等の性能でしたが、Gen5 ドライブはここでリードを広げました。6600 ION は 5.3GiB/s、R6060 は 4.9GiB/s、J5060 は 3.8GiB/s を 128 スレッドで達成し、P5336 61.44TB は 2.8GiB/s でした。
1M の結果は、P5430 の Gen4 リンクの限界を示しています。1 スレッドでは 1.0GiB/s から始まり、4 スレッドで 2.9GiB/s、8 スレッドで 3.3GiB/s にジャンプし、その後 16 スレッドで 3.6GiB/s、64 スレッドで 3.7GiB/s、128 スレッドで 3.8GiB/s で横ばいになりました。16 スレッド以降はドライブがバスの帯域幅を使い果たしているため横ばいになり、P5430 は他の 3 つの Gen4 ドライブ、4.1GiB/s の P5336 122.88TB、4.3GiB/s の P5336 61.44TB および J5060 とほぼ同レベルになります。 Gen5のトップペアはR6060と6600 IONがともに5.9GiB/sで明確に差をつけ、TLC 6550 IONはこのテストで2.6GiB/sとグループ最下位でした。大容量ブロックのGPU読み取りストリームでは、P5430はより大型のGen4 QLCドライブの約90%、Gen5のトップクラスの約3分の2の性能を発揮します。
GDSIOシーケンシャルリードIOPS
P5430 は、128 スレッドで 16K ワークロードにおいて 74.8K IOPS のピークを記録し、130.4K の 6600 ION、93.3K の P5336 61.44TB、83.0K の P5336 122.88TB に次いでグループ内で 4 位となり、62.6K の R6060、62.1K の 6550 ION、54.7K の J5060 を上回りました。128K および 1M IOPS 曲線は上記のスループットのプラトーに追随し、Gen4 リンクが飽和すると、P5430 は 128K で 19K IOPS 弱、1M で約 3.8K IOPS で安定します。
GDSIOシーケンシャルリードレイテンシ
軽量なスキャンでは、P5430のシングルスレッド16K読み取りレイテンシは27.8µsで、DapuStorのJ5060（20.2µs）とR6060（22.1µs）の2台に次ぐ性能で、P5336 61.44TB（28.4µs）をわずかに上回りました。6600 IONは38.6µsで、QD1で苦戦したドライブはP5336 122.88TB（82.1µs）と6550 ION（90.9µs）の2台で、どちらもP5430にはない初回アクセス時のペナルティを受けています。スレッド数が増加するにつれて、グループ内のすべてのドライブと同様に、キューの深さとともにレイテンシも上昇しました。1M、128スレッドの場合、P5430のレイテンシは約33msとなり、Gen5ドライブの21msを上回りましたが、6550 IONの48msを下回り、2台のP5336ドライブと同程度でした。
GDSIOシーケンシャル書き込みスループット
1Mのデータ量では、P5430はシングルスレッドで2.9GiB/s、4スレッドで3.0GiB/s、8～32スレッドで2.9GiB/s、64および128スレッドで2.7GiB/sの書き込み速度を示した。これは、1スレッドから32スレッドまではドライブの定格3,000MB/s（約2.8GiB/s）以上で、128スレッドではピークから約10%低下し、1MではP5430はR6060（3.8GiB/s）、6550 ION（32スレッドで3.9GiB/sのピーク）、P5336 61.44TB（3.2GiB/s）に次いでグループ4位となり、6600 ION（2.95GiB/s）、J5060（2.8GiB/s）、P5336 122.88TB（2.86GiB/s）を上回りました。
128K では、P5430 は 1 スレッドで 1.7GiB/s から 4 スレッドで 2.8GiB/s、8 スレッドと 16 スレッドで 2.9GiB/s に上昇し、その後 32 スレッドで 2.1GiB/s、64 スレッドで 1.7GiB/s、128 スレッドで 1.7GiB/s に低下しました。P5336 122.88TB は、8 スレッドで 2.8GiB/s から 128 スレッドで 2.1GiB/s へと、より低いベースで同様の低下を示し、P5336 61.44TB は 3.2GiB/s から 2.4GiB/s に低下したため、深い 128K 書き込みキューでの低下は、3 つのドライブすべてに共通する Solidigm QLC ファミリーの特性のようです。 DapuStor R6060とMicron 6550 IONは、128Kで64スレッドを通して3.7GiB/sから3.8GiB/sの速度を維持し、J5060は全範囲で2.8GiB/sで安定していました。16Kでは、P5430は582MiB/sから1.3GiB/sの範囲で、16Kで0.8GiB/sを超えることがなかったP5336 122.88TBを除くすべての製品と同じ範囲でした。
GDSIOシーケンシャル書き込みIOPS
P5430の16Kシーケンシャル書き込みIOPSは16スレッドで88.2Kに達し、94Kから100Kの間に5台のドライブが位置するグループで6位となった。その5台とは、6550 IONが100.0K、R6060が98.4K、6600 IONが98.0K、P5336 61.44TBが94.4K、J5060が89.0Kである。P5336 122.88TBは53.3Kで、これよりはるかに低い唯一のドライブである。6550 IONからP5430までの差は12%で、P5430の2倍から8倍の容量のドライブで比較できる。
GDSIOシーケンシャル書き込みレイテンシ
P5430のシングルスレッド16K書き込みレイテンシは26.0µsで、R6060の21.9µsに次ぐ2位、P5336 61.44TBと同率、J5060は26.9µs、6600 IONは30.6µs、6550 IONは30.7µs、P5336 122.88TBは31.2µsでした。P5430は、16Kおよび128Kの軽負荷および中負荷においてもこの順位を維持しました。ヘビーエンドでは逆方向に分かれました。128K および 128 スレッドでは、スループットのテーパーが上方で発生した結果、9.4ms がグループ内で最高値となり、1M および 128 スレッドでは、約 47ms で終了しました。これは、高側の 6600 ION (54ms) と P5336 122.88TB (50ms) の間、およびそれより下の J5060、R6060、P5336 61.44TB、および 6550 ION (39ms ～ 45ms) の間に位置します。
DLIO チェックポイント ベンチマーク
AIトレーニング環境におけるSSDの実世界性能を評価するために、データおよび学習入出力（DLIO）ベンチマークツールを使用しました。アルゴンヌ国立研究所が開発したDLIOは、ディープラーニングワークロードにおけるI/Oパターンをテストするために特別に設計されています。これにより、ストレージシステムがチェックポイント、データ取り込み、モデルトレーニングなどの課題をどのように処理するかについての洞察が得られます。このテストは、各ドライブに完全なチェックポイントが配置されるように設計されており、容量の大きいSSDほど多くのチェックポイントが配置されます。機械学習モデルをトレーニングする場合、チェックポイントはモデルの状態を定期的に保存し、中断や停電時に進行状況が失われるのを防ぐために不可欠です。このストレージ要件には、特に長時間のトレーニング実行において、持続的な書き込み性能が必要です。私たちは、2024年8月13日リリースのDLIOベンチマークバージョン2.0を使用しました。
ベンチマークが実際のシナリオを反映していることを確実にするため、LLAMA 3.1 405B モデルアーキテクチャに基づいてテストを実施しました。torch.save() を使用してチェックポイントを実装し、モデルパラメータ、オプティマイザの状態、およびレイヤーの状態を記録しました。このセットアップでは、8 つの GPU をシミュレートし、8 つの GPU 全体に分散された 4 方向テンソル並列処理と 2 方向パイプライン並列処理によるハイブリッド並列処理戦略を実装しました。この構成により、チェックポイントのサイズは 1,636GB となり、これは最新の大規模言語モデルのトレーニング要件を代表するものです。
容量1,636GBのP5430 30.72TBは、1回のパスで15個のチェックポイントを保持します。これに対し、61.44TBドライブ2台は33個、P5336 122.88TBは66個、R6060は68個、6600 IONは130個です。J5060はこのグループには含まれていません。結果は、3回のパスで1つのチェックポイントを書き込むのにかかる平均時間です。
最初のパスでは、P5430 はチェックポイントあたり平均 526.03 秒で、グループ内で最速の最初のパスを記録した R6060 と、チェックポイントあたり 484.30 秒の 6550 ION に次いで 5336 位でした。530.75 秒の P5336 122.88TB をわずかに上回り、580.98 秒の 6600 ION と 61.44TB 662.68 秒を上回りました。チェックポイントあたり 1,636GB の場合、P5430 の最初のパスはおよそ 3.1GB/s となり、FIO で測定された書き込み上限 3,150MB/s に近い値になります。
2回目のパスは、各ドライブが最初のパスで既に満杯の状態から開始されました。P5430の平均は27%増加して666.85秒になりました。R6060はグループ内で2回目のパスが最も遅く、最初のパスの時間のほぼ2倍になりました。6600 IONは60%増加して926.70秒、P5336 122.88TBは41%増加して746.14秒、6550 IONは18%増加して570.23秒、P5336 61.44TBはわずかに速くなり640.71秒になりました。
3回目のパスの平均時間は、どのドライブでも2回目のパスから5%未満しか変化しませんでした。P5430は677.89秒で終了し、1.7%増加し、585.03秒の6550 IONと639.63秒のP5336 61.44TBに次いで再び3位となりました。これは、757.31秒のP5336 122.88TBよりもチェックポイントあたりの時間が約10%短く、965.27秒のR6060と968秒の6600 IONよりも約30%短いことを意味します。
501.2秒の最初のチェックポイントの後、P5430は最初のパスの残りの14のチェックポイントで526.2秒から528.4秒の間を維持し、2.2秒の差でした。次にタイトなP5336 122.88TBは、最初のパスで520.3秒から548.6秒の範囲でした。チェックポイント16からチェックポイント45まで、P5430は601.4秒から713.6秒のより広い範囲で走行し、2回目と3回目のパスの間にステップアップはありませんでした。P5336 122.88TBは同じ2段階のパターンに従い、最初のパスの後、661秒から848秒のタイムを記録し、R6060と6600 IONは878秒から1,034秒の範囲で走行を終えました。
結論
Solidigm D5-P5430 30.72TBは、Gen4インターフェースを採用した3年前の設計ですが、GDSIOの結果から、同クラスの製品としては十分に性能を維持していることが分かります。大容量ブロックのGPUダイレクト読み取りでは、1Mで3.8GiB/sの速度を実現し、61TBおよび122TBのGen4 QLCドライブの約90%、Gen5のR6060および6600 IONの約3分の2の速度を達成しました。書き込みでは、シングルスレッドから32スレッドまで、3,000MB/sの定格速度以上を維持し、128スレッドで約10%の速度低下が見られました。また、3.0GiB/sのピーク速度は、6600 ION、J5060、P5336 122.88TBを上回りました。シングルスレッドのレイテンシは、読み取りで27.8µs、書き込みで26.0µsで、いずれもグループ内でトップ3に入り、16K書き込みIOPSは、容量の2～8倍のドライブの12%以内に収まりました。劣勢になったのは、Gen4ドライブに期待される2つの点です。128Kと1Mの読み取り上限ではGen5の2機種に大きく差をつけられ、ディープキューの128K書き込みでは、P5336の兄弟機種と同様に1.7GiB/sまで低下しました。
FIO では、P5430 はワークロードが読み取りバウンドであるすべての箇所で Gen4 の上限に達し、128K シーケンシャル読み取りで 7,132.1MB/s、64K ランダム読み取りで 7,125MB/s、4K ランダム読み取りで 975.2K IOPS を記録し、書き込みでは、どのキュー深度でもフェードすることなく、128K シーケンシャルおよび 64K ランダムで 3,150MB/s の一定の速度で動作しました。4K ランダム書き込みの結果は、このクラスから際立っています。ピーク 152.5K IOPS で、1 つを除いて 64 までの未処理 I/O のすべての組み合わせで 111.7K 以上を達成しました。これに対し、2 台の 122TB QLC ドライブと 6600 ION では、ピークが 45.5K と 51.2K で、41K から 114K の間で変動しました。 P5430はこの容量で8KBの間接参照ユニットを搭載しているが、P5336と6600 IONは16KBである。
DLIO チェックポイントでは、P5430 は最初のパスを約 3.1GB/s で書き込み、FIO 書き込み上限に近い速度で最後の 14 個のチェックポイントに 2.2 秒の差をつけ、3 回目のパスで 1,636GB のチェックポイントあたり 677.89 秒に落ち着きました。これにより、TLC 6550 ION と P5336 61.44TB に次いでグループで 3 位となり、P5336 122.88TB よりチェックポイントあたり約 10% 短く、R6060 および 6600 ION より約 30% 短くなりました。122TB および 245TB ドライブは、1 回の書き込みで 4 ～ 9 倍のチェックポイントを保持しますが、最初のパスの後、それぞれの書き込みに時間がかかります。
このドライブのレビューは少し遅れましたが、P5430は、Solidigmが設計した主流のQLCスロットとして2026年に適合します。これは、読み取り負荷の高いコンテンツやオブジェクト層、大きなブロックサイズでGPUにデータを供給するウォームデータレイク、そしてP5336の16KB間接参照ユニットが最適ではない仮想化ワークロードや混合ワークロードなどに適しています。欠点としては、Gen4 QLC全般に言えることです。Gen5で新規構築する購入者は、新しいドライブから128Kシーケンシャル読み取り帯域幅が62～96%向上し、スロットあたりの容量が2～8倍になります。これが購入の決め手となるのであれば、この点は重要です。それ以外のユーザーにとって、P5430は、より大型のQLCドライブでは劣る耐久性、電力効率、小ブロック性能を備えた、妥当な30TBドライブです。
Amazon