De Solidigm D5-P5430 is het instapmodel van Solidigms QLC-datacenterlijn. Het is de schijf die onder de D5-P5336 met maximale capaciteit valt en een kleinere indirectie-eenheid heeft voor gemengde en small-block schrijfworkloads die een schijf met een 16KB-IU slecht aankan. We hebben de 15.36TB P5430 bij de lancering in 2023 getest, toen de overstap van de 64KB-indirectie-eenheid van de P5316 naar 4KB en de impact daarvan op small-block schrijfbewerkingen centraal stond. Het 30.72 TB E3.S-model in het lab is nu het topmodel van de familie met een 8KB-indirectie-eenheid en het wordt in een heel andere vergelijkingsgroep geplaatst: de QLC-klasse met hoge capaciteit is uitgebreid naar schijven van 61 TB, 122 TB en 245 TB, waarvan verschillende op Gen5, terwijl de P5430 een PCIe 4.0 x4-schijf is, die hier is getest in de 7.5 mm E3.S-vormfactor die de familie naast de U.2- en E1.S-modellen aanbiedt.
Solidigm geeft voor deze schijven een sequentiële leessnelheid op van maximaal 7,000 MB/s en een sequentiële schrijfsnelheid van maximaal 3,000 MB/s, en een willekeurig aantal lees-IOPS van maximaal 971 en een willekeurig aantal schrijf-IOPS van maximaal 120. Het 30.72 TB-model heeft specifiek een willekeurig aantal lees-IOPS van 934.5 en een levensduur van 31.92 PBW, wat neerkomt op 0.58 DWPD gedurende de vijfjarige garantieperiode bij een belasting van 100% willekeurig schrijven. Het stroomverbruik bedraagt maximaal 25 W in actieve toestand en 5 W in ruststand.
Solidigm heeft met de P5430 altijd de nadruk gelegd op een hoge opslagdichtheid met een leesprofiel vergelijkbaar met TLC, maar tegen de kosten van QLC. De schijf voldoet aan alle eisen voor zakelijke toepassingen: 192-laags 3D QLC NAND achter Solidigms eigen controller en firmware, PCIe 4.0 x4 met NVMe 1.4c, end-to-end gegevensbescherming met gelijktijdig actieve ECC en CRC, bescherming tegen stroomuitval, secure boot, TCG Opal 2.0 en FIPS 140-2 Level 2 opties, OCP 2.0 telemetrie en platformvalidatie op Intel, AMD, Ampere en NVIDIA. De familie omvat varianten van 3.84 TB tot 30.72 TB in U.2 15mm en E3.S 7.5mm, met een maximale capaciteit van 15.36 TB in E1.S 9.5mm.
Specificaties van de Solidigm D5-P5430 30.72TB
| Specificaties | Solidigm D5-P5430 30.72 TB |
|---|---|
| Platformoverzicht | |
| Capaciteit (getest) | 30.72TB |
| Familiecapaciteiten | U.2 en E3.S: 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB, 30.72 TB E1.S: 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB |
| Form Factor | U.2 15 mm E3.S 7.5 mm (getest) E1.S 9.5 mm |
| Interface | PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4c |
| NAND | 192-laags 3D QLC |
| Indirecte eenheid | 8KB (30.72TB) 4KB (3.84TB tot 15.36TB) |
| Prestaties (volgens de leverancier) | |
| Sequentieel lezen | Tot 7,000MB / s |
| Sequentiële schrijven | Tot 3,000MB / s |
| Willekeurig 4K lezen | Tot 971 IOPS (familie) 934.5 IOPS (30.72 TB) |
| Willekeurig schrijven in 4K | Tot 120K IOPS |
| Kracht en uithoudingsvermogen | |
| Uithoudingsvermogen | 31.92PBW (30.72TB) Tot 0.58 DWPD, 100% willekeurig schrijven |
| Power | Tot 25W actief Tot 5W in ruststand |
| Garantie | 5 jaar |
| Kenmerken | |
| Data Protection | End-to-end gegevensbescherming (ECC en CRC) Bescherming tegen stroomuitval UBER testte tot 1E-17 |
| Security | Secure boot TCG Opaal 2.0 FIPS 140-2 Niveau 2 (geselecteerde SKU's) |
| Management | OCP 2.0 logpagina's en telemetrie |
| Platformvalidatie | Intel, AMD, Ampere, NVIDIA |
Solidigm D5-P5430 30.72 TB Prestaties
Drive Testing Platform
We gebruiken een Dell PowerEdge R760 met Ubuntu 22.04.2 LTS als testplatform voor alle workloads in deze review. Uitgerust met een Serial Cables Gen5 JBOF, biedt deze brede compatibiliteit met U.2, E1.S, E3.S en M.2 SSD's. Onze systeemconfiguratie wordt hieronder beschreven:
- 2x Intel Xeon Gold 6430 (32-core, 2.1 GHz)
- 16x 64GB DDR5-4400
- 480 GB Dell BOSS SSD
- Seriële kabels Gen5 JBOF
Schijven vergeleken
- Solidigm D5-P5430 30.72 TB (Gen4 | E3.S 7.5 mm)
- Solidigm D5-P5336 61.44 TB (Gen4 | U.2)
- Solidigm D5-P5336 122.88 TB (Gen4 | U.2)
- DapuStor J5060 61.44 TB (Gen4 | U.2)
- DapuStor R6060 122.88 TB (Gen5 | E3.L)
- Micron 6550 ION 61.44TB (Gen5 | E3.S, TLC)
- Micron 6600 ION 245.76 TB (Gen5 | E3.L)
De vergelijkingsgroep bestaat uit de huidige QLC-schijven met hoge capaciteit, aangevuld met één TLC-schijf ter vergelijking. De P5430 is de kleinste schijf in de set en de enige met een capaciteit onder de 61 TB. Hij deelt een Gen4-link met de P5336 (61.44 TB) , de P5336 (122.88 TB) en de DapuStor J5060 , alle drie in U.2-formaat. De DapuStor R6060 , Micron 6600 ION en Micron 6550 ION hebben Gen5-links, waardoor de P5430, waar hij gelijke tred houdt met deze schijven, dit doet met de helft van de buscapaciteit. Alleen de TLC 6550 ION deelt de E3.S-vormfactor met de P5430. Het doel van deze groep is om te laten zien waar een 30 TB Gen4 QLC-schijf zich bevindt wanneer de alternatieven in de winkel groter, nieuwer of beide zijn.
FIO Prestatie Benchmark
Om de opslagprestaties van elke SSD te meten aan de hand van gangbare industrienormen, gebruiken we FIO. Elke schijf ondergaat hetzelfde testproces, dat bestaat uit een voorbereidingsstap met twee volledige schijfvullingen met een sequentiële schrijfbelasting, gevolgd door een meting van de stabiele prestaties. Telkens wanneer het type belasting dat wordt gemeten verandert, voeren we een nieuwe voorbereidingsvulling uit met de nieuwe overdrachtsgrootte.
In dit gedeelte concentreren we ons op de volgende FIO-benchmarks:
- 128K sequentieel
- 64K willekeurig
- 4K willekeurig
128K sequentieel schrijven (IODepth 16 / NumJobs 1)
De P5430 behaalde een snelheid van 3,150.2 MB/s in de sequentiële schrijftest van 128K, waarmee hij zijn nominale snelheid van 3,000 MB/s overtrof en de Solidigm P5336 122.88 TB met 3,152.5 MB/s evenaarde, de koploper op het gebied van Gen4 QLC-technologie. De DapuStor R6060 122.88 TB bereikte 3,920.6 MB/s op zijn Gen5-verbinding, en de TLC Micron 6550 ION 61.44 TB stak er met 10,456.4 MB/s ver bovenuit. Onder de P5430 stonden de DapuStor J5060 met 61.44 TB en 2,883.1 MB/s, de Micron 6600 ION met 245.76 TB en 2,838.0 MB/s, en de Solidigm P5336 met 61.44 TB en 2,503.5 MB/s. Daarmee lag de P5430 met 30.72 TB en 312.2 MB/s voor op de 6600 ION met 245.76 TB.
128K sequentiële schrijflatentie (IODepth 16 / NumJobs 1)
De latentie volgde de bandbreedte, met de P5430 op 634.5 µs, net iets minder dan de P5336 122.88 TB met 634.0 µs en alleen achter de 6550 ION met 191.0 µs en de R6060 met 509.7 µs. De J5060 met 693.3 µs, de 6600 ION met 704.3 µs en de P5336 61.44 TB met 798.4 µs bleven daarachter.
128K sequentieel lezen (IODepth 64 / NumJobs 1)
De P5430 behaalde een sequentiële leessnelheid van 7,132.1 MB/s bij 128K, wat vrijwel identiek is aan de P5336 61.44 TB met 7,132.3 MB/s, de J5060 met 7,126.8 MB/s en de P5336 122.88 TB met 7,121.6 MB/s, en iets boven de nominale snelheid van 7,000 MB/s. Alle vier de Gen4-schijven bereiken dezelfde maximale snelheid, terwijl de Gen5-schijven daar ver bovenuit stijgen: de 6550 ION met 13,979.7 MB/s, de 6600 ION met 12,729.8 MB/s en de R6060 met 11,554.0 MB/s.
128K sequentiële leeslatentie (IODepth 64 / NumJobs 1)
De P5430 noteerde een sequentiële leeslatentie van 1,121.3 µs voor 128K-gegevens, gelijk aan de P5336 61.44TB met 1,121.3 µs en binnen 2 µs van de J5060 en P5336 122.88TB. De Gen5-schijven voltooiden de taken tussen 571.9 µs (6550 ION) en 692.1 µs (R6060).
Willekeurig schrijven in 64K
De P5430 opende de 64K random write sweep met 2,359.9 MB/s en 37.8 IOPS bij 1/1, bereikte 3,149.9 MB/s bij 2/1 en bleef vervolgens stabiel tussen 3,090.7 MB/s en 3,156.5 MB/s gedurende de resterende 16 meetpunten van de sweep, met een piek van 3,156.5 MB/s en 50.5 IOPS bij 32/4 en een eindsnelheid van 3,149.6 MB/s bij 32/8. Dat is dezelfde schrijflimiet van 3.15 GB/s die de 128K-test ook aantoonde, en vanaf 2/1 bleef de P5430 op dat niveau bij elke wachtrijdiepte en elk aantal taken.
Binnen de groep vertoonde de P5336 122.88 TB een vrijwel identiek plateau, van 2,429.9 MB/s tot 3,182.7 MB/s, en de R6060 bleef stabiel tussen 3,913.8 MB/s en 3,916.9 MB/s na een start van 3,477.9 MB/s. De J5060 bleef rond de 2,883 MB/s met twee dips naar het bereik van 2,700 MB/s, en de P5336 61.44 TB schommelde tussen 2,412.9 MB/s en 2,721.4 MB/s. De 6600 ION haalde snelheden tussen 569.1 MB/s en 2,999.6 MB/s, afhankelijk van de configuratie, en eindigde op 694.8 MB/s en 11.1 IOPS bij 32/8, terwijl de TLC 6550 ION in een andere klasse viel met snelheden tot 10,413.1 MB/s.
64K willekeurige schrijflatentie
Omdat de doorvoer constant was, schaalde de latentie van de P5430 vrijwel exact mee met het aantal actieve I/O-poorten: 26.1 µs bij 1/1, 39.3 µs bij 2/1, 79.0 µs tot 80.5 µs bij vier actieve poorten, 158.3 µs tot 161.4 µs bij acht, 317.1 µs tot 322.9 µs bij 16, 633.7 µs tot 645.2 µs bij 32, 1,268.6 µs bij 64, 2,533.9 µs tot 2,539.5 µs bij 128 en 5,079.3 µs bij 32/8. De P5336 122.88 TB eindigde op 5,121.2 µs, de J5060 op 5,548.9 µs en de P5336 61.44 TB op 6,026.4 µs, terwijl de R6060 eindigde op 4,086.6 µs en de 6550 ION op 1,588.0 µs. De schrijfschommelingen van de 6600 ION waren ook terug te zien in de latentie, met 23,020.7 µs bij 32/8.
64K willekeurig lezen
De P5430 steeg van 273.3 MB/s en 4.4K IOPS bij 1/1 naar 1,038.8 MB/s bij 1/4, 1,951.8 MB/s bij 1/8, 3,447.6 MB/s bij 2/8 en 5,591.4 MB/s bij 4/8, waarna hij de Gen4-limiet bereikte van 7,124.8 MB/s en 114.0K IOPS bij 8/8 en daar bleef, binnen 1 MB/s, gedurende de laatste vijf meetpunten van de test. De drie andere Gen4-schijven, de J5060 en beide P5336's, haalden dezelfde maximale snelheid van 7,125 MB/s, en de Gen5-schijven overtroffen die ruimschoots: de R6060 met 13,274.8 MB/s, de 6550 ION met 13,204.6 MB/s en de 6600 ION met 11,946.5 MB/s.
64K willekeurige leeslatentie
De leeslatentie voor de P5430 begon bij 228.2 µs bij 1/1 en bleef tussen 240 µs en 296 µs bij de acht uitstaande punten, waarna deze steeg naar 290 µs tot 321 µs bij 16 uitstaande punten, 357 µs tot 374 µs bij 32 uitstaande punten, 560.9 µs bij 64 uitstaande punten, 1,122 µs bij 128 uitstaande punten en 2,244.9 µs bij 32/8 toen de schijf de bandbreedtelimiet bereikte. De J5060 en beide P5336-schijven eindigden binnen 1 µs van dezelfde waarde van 2,245 µs, aangezien alle vier dezelfde link volledig benutten; De Gen5-schijven behaalden een eerste toegangstijd tussen 1,204.5 µs voor de R6060 en 1,467.8 µs voor de 6600 ION. Aan de lichtere kant was de P5430 met 228.2 µs een van de langzaamste eerste toegangstijden in de groep, samen met de P5336 122.88 TB met 227.5 µs, terwijl de 6600 ION met 110.3 µs de snelste was.
4K willekeurig lezen
De P5430 schaalde van 10.0 IOPS bij 1/1 naar 77.1 bij 1/8, 147.0 bij 2/8, 273.3 bij 4/8, 495.5 bij 8/8 en 822.6 bij 16/8, met een piek van 975.2 IOPS en 3,809.2 MB/s bij 32/8. Deze piek ligt boven de 934.5 IOPS die Solidigm voor het 30.72 TB-model heeft opgegeven en overtrof beide P5336-schijven, met respectievelijk 948.9 IOPS voor de 61.44 TB en 935.8 IOPS voor de 122.88 TB. De prestaties bij één enkele taak schaalden veel langzamer en bereikten slechts 130.2 IOPS bij 32/1, wat betekent dat de schijf parallelle taken nodig heeft om zijn maximale capaciteit te bereiken. De Gen5-drives en de J5060 overtroffen die grens bij 32/8 ruimschoots: de 6550 ION met 1.797M, de 6600 ION met 1.727M, de R6060 met 1.656M en de J5060 met 1.322M.
4K willekeurige leeslatentie
De 4K-leeslatentie van de P5430 bedroeg 99.8 µs bij 1/1 en bleef tussen 102 µs en 130 µs bij de multi-job-punten tot en met 8/8, terwijl de single-job deep-queue-punten bij 8/1, 16/1 en 32/1 varieerden van 166 µs tot 245 µs. Deze steeg naar 142.4 µs bij 16/4, 155.0 µs bij 16/8, 172.6 µs bij 32/4 en 261.8 µs bij 32/8 naarmate de schijf zijn IOPS-limiet naderde. De twee P5336-schijven volgden dezelfde curve binnen enkele microseconden en eindigden op respectievelijk 268.8 µs en 272.0 µs bij 32/8. De 6600 ION had de laagste first-access-waarde met 52.4 µs en de 6550 ION de laagste aan de bovenkant met 141.5 µs.
Willekeurig schrijven in 4K
De P5430 opende de 4K random write sweep met 81.8K IOPS bij 1/1 met een latentie van 11.8 µs, steeg naar 134.1K bij 1/4 en bereikte een piek van 152.5K IOPS en 595.8 MB/s bij 1/8. Na die piek bleef de prestatie tussen 111.7K en 149.7K bij elke resterende combinatie tot 64 openstaande I/O's, met uitzondering van een dip naar 84.6K bij de single-job 32/1, en stabiliseerde zich op 88.2K bij 16/8, 90.3K bij 32/4 en 74.2K bij 32/8 zodra er 128 of meer schrijfbewerkingen openstonden. Solidigm schat de prestaties van de schijf op 120.000 I/O's, en de P5430 haalde die score op negen van de achttien punten, allemaal met tussen de vier en 32 uitstaande I/O's. Bij 64 uitstaande I/O's bleef de score binnen 7 procent van de score en bij de twee diepste wachtrijniveaus daalde deze met 25 tot 38 procent.
De QLC-schijf die het dichtst in de buurt kwam, de 6600 ION, bereikte een piek van 113.8K, maar schommelde tussen 41K en 114K tijdens de test en eindigde op 41.4K; de R6060 bereikte een piek van 51.2K en eindigde op 30.8K; de P5336 122.88TB bereikte een piek van 45.5K en eindigde op 25.9K. De TLC 6550 ION was de enige schijf in hetzelfde bereik, met een piek van 116.2K en 95.5K bij 32/8. De J5060 en de P5336 61.44TB hebben de 4K random write test niet voltooid toen deze groep oorspronkelijk werd getest, dus ze ontbreken in deze grafiek.
4K willekeurige schrijflatentie
De latentie bleef constant op 11.8 µs bij 1/1, 19.2 µs bij 2/1, 29.3 µs bij 1/4, 51.8 µs bij 1/8 en 106 µs tot 126 µs bij 16 openstaande taken, waarna deze toenam met de wachtrijdiepte tot 255 µs tot 378 µs bij 32, 558 µs tot 572 µs bij 64, 1,416 µs tot 1,450 µs bij 128 en 3,449.4 µs bij 32/8. Dat eindcijfer is te vergelijken met 2,676.6 µs voor de 6550 ION, 6,141.0 µs voor de 6600 ION, 8,295.3 µs voor de R6060 en 9,859.8 µs voor de P5336 122.88TB.
GPU directe opslag
Een van de tests die we op deze testopstelling hebben uitgevoerd, was de Magnum IO GPU Direct Storage (GDS)-test. GDS is een door NVIDIA ontwikkelde functie waarmee GPU's de CPU kunnen omzeilen bij het benaderen van gegevens die zijn opgeslagen op NVMe-schijven of andere snelle opslagapparaten. GDS verplaatst gegevens rechtstreeks tussen het opslagapparaat en het GPU-geheugen zonder ze eerst in het systeemgeheugen te laden, waardoor de latentie wordt verlaagd en de doorvoer wordt verhoogd.
Traditioneel gezien moet een GPU, wanneer de data is opgeslagen op een NVMe-schijf, eerst door de CPU en het systeemgeheugen gaan voordat de data de GPU bereikt. Dit proces introduceert knelpunten, omdat de CPU als tussenpersoon fungeert, wat leidt tot latentie en extra CPU-cycli en geheugenbandbreedte verbruikt. GPU Direct Storage (GDSIO) elimineert deze stap door de GPU rechtstreeks toegang te geven tot de data van het opslagapparaat via de PCIe-bus. Voor AI-workloads die terabytes aan data door een trainings- of inferentiepipeline streamen, zorgt dit directe pad ervoor dat GPU's niet stilzitten tijdens I/O-bewerkingen. Onze GDSIO-test voert sequentiële lees- en schrijfbewerkingen uit met overdrachtsgroottes van 16K, 128K en 1M over 1 tot 128 threads, en we rapporteren de doorvoer, IOPS en gemiddelde latentie voor elk punt.
GDSIO Sequentiële Leesdoorvoer
De leescurve van de P5430 heeft de vorm die we van Solidigm's QLC-controllers gewend zijn: onregelmatig bij 16K, en vervolgens een gestage stijging zodra de overdrachtsgrootte toeneemt. Bij 16K opende de controller met 537 MiB/s op één thread, daalde naar 166 MiB/s bij vier threads en 179 MiB/s bij acht, herstelde zich vervolgens naar 345 MiB/s bij 16, 501 MiB/s bij 32 en 808 MiB/s bij 64, om uiteindelijk uit te komen op 1.1 GiB/s bij 128 threads. Die dip en het herstel bij één enkele thread vertonen hetzelfde patroon als de P5336-drives en beide DapuStors in het gedeelte met kleine blokken. Hierdoor bevond de P5430 zich in het midden van de groep met 16K, ruim achter de Micron 6600 ION met 1.9 GiB/s aan de bovenkant, maar voor de twee DapuStors en gelijk met de 6550 ION in het middenbereik van de threads.
Bij 128K ging de P5430 van 290 MiB/s met één thread naar 713 MiB/s met vier, 1.1 GiB/s met acht, 1.6 GiB/s met 16, 2.0 GiB/s met 32, 2.1 GiB/s met 64 en 2.3 GiB/s met 128. Dat kwam vrijwel overeen met de P5336 van 122.88 TB en eindigde op hetzelfde niveau als de 6550 ION, maar de Gen5-schijven liepen hier uit: de 6600 ION bereikte 5.3 GiB/s, de R6060 4.9 GiB/s en de J5060 3.8 GiB/s bij 128 threads, terwijl de P5336 van 61.44 TB 2.8 GiB/s haalde.
De resultaten bij 1M laten zien waar de Gen4-link van de P5430 zijn limiet bereikt. Het begon bij 1.0 GiB/s met één thread, sprong naar 2.9 GiB/s met vier en 3.3 GiB/s met acht, en stabiliseerde vervolgens op 3.6 GiB/s met 16 threads, 3.7 GiB/s met 64 en 3.8 GiB/s met 128. Het plateau vanaf 16 threads duidt erop dat de schijf de maximale buscapaciteit bereikt, waardoor de P5430 in een compacte groep valt met de drie andere Gen4-schijven: de P5336 van 122.88 TB met 4.1 GiB/s en de P5336 van 61.44 TB en de J5060 met 4.3 GiB/s. De twee Gen5-schijven bovenaan de lijst lieten een duidelijke voorsprong zien, met zowel de R6060 als de 6600 ION op 5.9 GiB/s, terwijl de TLC 6550 ION met 2.6 GiB/s achterbleef in deze test. Bij een grote GPU-leesstroom levert de P5430 ongeveer 90 procent van wat de grotere Gen4 QLC-schijven doen en ongeveer twee derde van wat de Gen5-toppers presteren.
GDSIO Sequentiële lees-IOPS
De P5430 behaalde een piek van 74.8K IOPS bij een workload van 16K met 128 threads, waarmee hij vierde werd in de groep, achter de 6600 ION met 130.4K, de P5336 61.44TB met 93.3K en de P5336 122.88TB met 83.0K, en vóór de R6060 met 62.6K, de 6550 ION met 62.1K en de J5060 met 54.7K. De curves voor 128K en 1M IOPS volgen de hierboven beschreven plateaus, waarbij de P5430 stabiliseert net onder de 19K IOPS bij 128K en rond de 3.8K IOPS bij 1M zodra de Gen4-link verzadigd raakt.
Sequentiële leeslatentie van GDSIO
Aan de onderkant van de testreeks presteerde de P5430 met een single-thread 16K leeslatentie van 27.8 µs alleen minder goed dan de twee DapuStors, namelijk de J5060 (20.2 µs) en de R6060 (22.1 µs), en was nipt beter dan de P5336 61.44 TB met 28.4 µs. De 6600 ION zat op 38.6 µs, en de twee schijven die moeite hadden met QD1 waren de P5336 122.88 TB met 82.1 µs en de 6550 ION met 90.9 µs. Beide schijven hebben een nadeel bij de eerste toegang, iets wat de P5430 niet heeft. Naarmate het aantal threads toenam, steeg de latentie met de wachtrijdiepte, zoals bij elke schijf in de groep het geval is. Bij 1 miljoen threads en 128 threads kwam de P5430 uit op ongeveer 33 ms, hoger dan de Gen5-schijven (21 ms) maar lager dan de 6550 ION (48 ms) en vergelijkbaar met de twee P5336-schijven.
GDSIO Sequentiële schrijfdoorvoer
Bij 1M schreef de P5430 2.9 GiB/s op één thread, 3.0 GiB/s op vier threads, 2.9 GiB/s van acht tot en met 32 threads, en 2.7 GiB/s op 64 en 128 threads. Dat is gelijk aan of hoger dan de door de schijf opgegeven snelheid van 3,000 MB/s (ongeveer 2.8 GiB/s) van één tot en met 32 threads, met een afname van ongeveer 10 procent ten opzichte van de piek bij 128 threads. Daarmee eindigde de P5430 als vierde in de groep bij 1M, achter de R6060 met 3.8 GiB/s, de 6550 ION met een piek van 3.9 GiB/s bij 32 threads en de P5336 61.44 TB met 3.2 GiB/s, terwijl hij de 6600 ION met 2.95 GiB/s, de J5060 met 2.8 GiB/s en de P5336 122.88 TB met 2.86 GiB/s overtrof.
Bij 128K steeg de P5430 van 1.7 GiB/s met één thread naar 2.8 GiB/s met vier en 2.9 GiB/s met acht en zestien threads, waarna de snelheid daalde naar 2.1 GiB/s met 32 threads, 1.7 GiB/s met 64 threads en 1.7 GiB/s met 128 threads. De P5336 122.88TB vertoonde dezelfde afname, maar dan op een lagere basis, van 2.8 GiB/s bij acht threads naar 2.1 GiB/s bij 128 threads. De P5336 61.44TB daalde van 3.2 GiB/s naar 2.4 GiB/s, dus de afname bij diepe schrijfwachtrijen van 128K lijkt een kenmerk te zijn van de Solidigm QLC-familie dat alle drie de schijven gemeen hebben. De DapuStor R6060 en Micron 6550 ION haalden snelheden van 3.7 GiB/s tot 3.8 GiB/s over 64 threads bij 128K, terwijl de J5060 constant bleef op 2.8 GiB/s over de hele sweep. Bij 16K varieerde de P5430 van 582 MiB/s tot 1.3 GiB/s, in dezelfde bandbreedte als alle andere chips behalve de P5336 122.88TB, die bij 16K nooit boven de 0.8 GiB/s uitkwam.
GDSIO Sequentiële schrijf-IOPS
De P5430 behaalde een piek van 88.2K sequentiële schrijf-IOPS bij 16 threads, wat hem op de zesde plaats zette in een groep met vijf schijven tussen de 94K en 100K: de 6550 ION met 100.0K, de R6060 met 98.4K, de 6600 ION met 98.0K, de P5336 (61.44 TB) met 94.4K en de J5060 met 89.0K. De P5336 (122.88 TB) met 53.3K is de enige schijf die er aanzienlijk onder zit. Het verschil tussen de 6550 ION en de P5430 bedraagt 12 procent, over schijven met een capaciteit die twee tot acht keer zo groot is als die van de P5430.
Sequentiële schrijflatentie van GDSIO
De single-thread schrijflatentie van 16K bedroeg 26.0 µs voor de P5430, na de R6060 met 21.9 µs de op één na beste en gelijk aan die van de P5336 (61.44 TB). De J5060 had een latentie van 26.9 µs, de 6600 ION 30.6 µs, de 6550 ION 30.7 µs en de P5336 (122.88 TB) 31.2 µs. De P5430 behield deze positie ook bij lichtere en middelzware 16K- en 128K-belastingen. Aan de zware kant splitste het zich in de andere richting: bij 128K en 128 threads was de 9.4 ms de hoogste in de groep, een gevolg van de eerder genoemde afname in doorvoer, en bij 1M en 128 threads was de eindtijd ongeveer 47 ms, tussen de 6600 ION met 54 ms en de P5336 122.88 TB met 50 ms aan de hoge kant en de J5060, R6060, P5336 61.44 TB en 6550 ION met 39 tot 45 ms daaronder.
DLIO-controlepuntbenchmark
Om de prestaties van SSD's in de praktijk te evalueren in AI-trainingsomgevingen, hebben we gebruikgemaakt van de Data and Learning Input/Output (DLIO) benchmarktool. DLIO is ontwikkeld door Argonne National Laboratory en is specifiek ontworpen om I/O-patronen in deep learning-workloads te testen. Het biedt inzicht in hoe opslagsystemen omgaan met uitdagingen zoals checkpointing, data-invoer en modeltraining. De test is zo ontworpen dat elke schijf volledig gevuld is met checkpoints; grotere SSD's kunnen meer checkpoints opslaan. Bij het trainen van machine learning-modellen zijn checkpoints essentieel om periodiek de status van het model op te slaan en zo verlies van voortgang tijdens onderbrekingen of stroomuitval te voorkomen. Deze opslagbehoefte vereist aanhoudende schrijfprestaties, vooral tijdens lange trainingssessies. We hebben de DLIO-benchmarkversie 2.0 gebruikt, die op 13 augustus 2024 is uitgebracht.
Om ervoor te zorgen dat onze benchmarks realistische scenario's weerspiegelden, baseerden we onze tests op de LLAMA 3.1 405B-modelarchitectuur. We implementeerden checkpointing met behulp van torch.save() om modelparameters, optimizer-statussen en laagstatussen vast te leggen. Onze configuratie simuleerde een systeem met acht GPU's, waarbij een hybride parallelisatiestrategie werd geïmplementeerd met 4-weg tensorparallellisme en 2-weg pijplijnparallellisme, verdeeld over de acht GPU's. Deze configuratie resulteerde in checkpointgroottes van 1,636 GB, representatief voor de moderne trainingsvereisten voor grote taalmodellen.
Met een capaciteit van 1,636 GB per stuk, kan de P5430 30.72 TB 15 checkpoints per schrijfcyclus opslaan, vergeleken met 33 voor de twee 61.44 TB-schijven, 66 voor de P5336 122.88 TB, 68 voor de R6060 en 130 voor de 6600 ION. De J5060 maakte geen deel uit van deze groep. De resultaten geven de gemiddelde tijd weer die nodig is om één checkpoint te schrijven in elk van de drie schrijfcycli.
Bij de eerste testronde behaalde de P5430 een gemiddelde van 526.03 seconden per checkpoint, waarmee hij derde werd achter de R6060, die de snelste eerste testronde in de groep aflegde, en de 6550 ION met 484.30 seconden per checkpoint. Hij eindigde net voor de P5336 122.88 TB met 530.75 seconden, gevolgd door de 6600 ION met 580.98 seconden en de P5336 61.44 TB met 662.68 seconden. Met 1,636 GB per checkpoint komt de eerste testronde van de P5430 neer op ongeveer 3.1 GB/s, wat dicht in de buurt komt van de door FIO gemeten schrijflimiet van 3,150 MB/s.
De tweede testronde begon met alle schijven al vol van de eerste ronde. De gemiddelde tijd van de P5430 steeg met 27 procent naar 666.85 seconden. De R6060 verdubbelde ruwweg zijn tijd van de eerste ronde en was daarmee de langzaamste in de groep. De 6600 ION steeg met 60 procent naar 926.70 seconden, de P5336 122.88 TB steeg met 41 procent naar 746.14 seconden, de 6550 ION klom met 18 procent naar 570.23 seconden en de P5336 61.44 TB werd iets sneller met 640.71 seconden.
De gemiddelde tijd per checkpoint na de derde poging week bij elke schijf minder dan 5 procent af van de tweede poging. De P5430 eindigde met 677.89 seconden, een stijging van 1.7 procent, en behaalde opnieuw de derde plaats achter de 6550 ION met 585.03 seconden en de P5336 61.44TB met 639.63 seconden. Dat is ongeveer 10 procent minder tijd per checkpoint dan de P5336 122.88TB met 757.31 seconden en ongeveer 30 procent minder dan de R6060 met 965.27 seconden en de 6600 ION met 968 seconden.
Na een eerste checkpoint van 501.2 seconden bleef de P5430 gedurende de overige 14 checkpoints van de eerste run tussen de 526.2 en 528.4 seconden, een spreiding van 2.2 seconden. De P5336 122.88TB, die daarna het dichtst bij de rest zat, varieerde van 520.3 tot 548.6 seconden tijdens de eerste run. Van checkpoint 16 tot en met checkpoint 45 draaide de P5430 in een bredere band, tussen 601.4 en 713.6 seconden, zonder een abrupte stijging tussen de tweede en derde run. De P5336 122.88TB volgde hetzelfde patroon met twee niveaus, met tijden van 661 tot 848 seconden na de eerste run, en de R6060 en 6600 ION voltooiden hun runs in het bereik van 878 tot 1,034 seconden.
Conclusie
De Solidigm D5-P5430 30.72 TB is een drie jaar oud ontwerp met een Gen4-interface, en de GDSIO-resultaten geven aan dat hij goed presteert voor zijn segment. Bij grote GPU-directe leesbewerkingen leverde hij 3.8 GiB/s bij 1M, ongeveer 90 procent van wat de 61 TB en 122 TB Gen4 QLC-schijven presteerden en ongeveer twee derde van de Gen5 R6060 en 6600 ION. Bij schrijfbewerkingen bleef hij op of boven zijn nominale snelheid van 3,000 MB/s, van één tot en met 32 threads, met een afname van ongeveer 10 procent bij 128 threads. De piek van 3.0 GiB/s overtrof die van de 6600 ION, de J5060 en de P5336 122.88 TB. Met een single-thread latency van 27.8 µs bij lezen en 26.0 µs bij schrijven behoort deze schijf tot de top drie van de groep op beide vlakken. De 16K write IOPS lag binnen 12 procent van schijven met een capaciteit die twee tot acht keer zo groot was. De twee punten waarop de schijf tekortschoot, waren de punten waarop van een Gen4-schijf verwacht mag worden: de leeslimieten van 128K en 1M, waar de Gen5-schijven ruimschoots voorbleven, en diepe 128K-schrijfbewerkingen, waar de prestaties terugliepen tot 1.7 GiB/s, net als bij de P5336-varianten.
In FIO presteerde de P5430 overal waar de workload leesintensief was, op het maximale van de Gen4-klasse, met 7,132.1 MB/s bij sequentiële 128K-leesbewerkingen, 7,125 MB/s bij willekeurige 64K-leesbewerkingen en 975.2K IOPS bij willekeurige 4K-leesbewerkingen. De schrijfsnelheid bleef constant op 3,150 MB/s bij sequentiële 128K- en willekeurige 64K-leesbewerkingen, zonder afname bij welke wachtrijdiepte dan ook. Het resultaat bij willekeurige 4K-schrijfbewerkingen is waar de P5430 zich onderscheidt van de rest: een piek van 152.5K IOPS en 111.7K of meer bij elke combinatie tot 64 openstaande I/O's, met uitzondering van één, tegenover pieken van 45.5K en 51.2K voor de twee 122TB QLC-schijven en een 6600 ION die schommelden tussen 41K en 114K. De P5430 gebruikt een indirectie-eenheid van 8 KB met deze capaciteit, tegenover 16 KB op de P5336 en de 6600 ION.
Bij DLIO-checkpointing schreef de P5430 de eerste run met een snelheid van ongeveer 3.1 GB/s, dicht bij de maximale schrijfsnelheid van FIO, met een spreiding van 2.2 seconden over de laatste 14 checkpoints. Na de derde run stabiliseerde de snelheid zich op 677.89 seconden per checkpoint van 1,636 GB. Daarmee stond de P5430 op de derde plaats in de groep, achter de TLC 6550 ION en de P5336 61.44 TB. De P5430 deed er ongeveer 10 procent minder tijd over per checkpoint dan de P5336 122.88 TB en ongeveer 30 procent minder dan de R6060 en 6600 ION. De schijven van 122 TB en 245 TB kunnen vier tot negen keer zoveel checkpoints per vulling opslaan, maar na de eerste run duurde het schrijven van elk checkpoint langer.
Hoewel we wat laat waren met het testen van deze schijf, past de P5430 in 2026 nog steeds perfect als de gangbare QLC-schijf waarvoor Solidigm hem ontworpen heeft: leesintensieve content- en objectlagen, warme data lakes die GPU's voeden met grote blokgroottes, en gevirtualiseerde of gemengde workloads waar de 16KB indirectie-eenheid van de P5336 niet de beste keuze is. Het nadeel is hetzelfde als bij Gen4 QLC in het algemeen: een koper die een nieuw systeem bouwt met Gen5 krijgt 62 tot 96 procent meer sequentiële leesbandbreedte bij 128K en twee tot acht keer de capaciteit per slot van de nieuwere schijven, als dat de doorslaggevende factoren zijn bij de aankoopbeslissing. Voor alle anderen blijft de P5430 een verstandige 30TB-schijf, met de duurzaamheid, het vermogen en de prestaties bij kleine blokken waarin de grotere QLC-schijven niet uitblinken.
Amazon