Nowy dysk DC3000ME firmy Kingston to najnowszy dysk SSD NVMe klasy korporacyjnej w formacie U.2 2.5″, zaprojektowany z myślą o obciążeniach w centrach danych i serwerach. Zbudowany w oparciu o interfejs PCIe 5.0 x4, łączy wysoką przepustowość z pamięcią NAND 3D eTLC, zapewniając solidną niezawodność i skalowalność pojemności. Dostępny w konfiguracjach o pojemności 3.84 TB, 7.68 TB i 15.36 TB, dysk został zaprojektowany z myślą o środowiskach o wysokim zapotrzebowaniu, takich jak infrastruktura hiperskalowalna, klastry AI i HPC, usługi chmurowe oraz systemy transakcyjne.
Kingston DC3000ME Profil wydajności
Dysk DC3000ME utrzymuje identyczną wydajność odczytu sekwencyjnego we wszystkich pojemnościach, a każdy SKU zapewnia do 14 000 MB/s. Ta prędkość jest idealna dla obciążeń, które w dużym stopniu opierają się na szybkim dostępie do danych, niezależnie od wybranej pojemności. Jednak prędkości zapisu sekwencyjnego różnią się znacznie. Model o pojemności 3.84 TB jest ograniczony do 5,800 MB/s, a wariant 7.68 TB oferuje znaczny wzrost do 10 000 MB/s. Model o pojemności 15.36 TB nieznacznie ustępuje, osiągając 9,700 MB/s.
Patrząc na wydajność losową, model 7.68 TB jest najszybszy z całej grupy, z maksymalnym wynikiem 2.8 mln IOPS dla odczytu i 500 000 IOPS dla zapisu. Przewyższa on zarówno dyski 3.84 TB, jak i 15.36 TB, których limit dla odczytu wynosi 2.7 mln IOPS. Jeśli chodzi o zapis, model 3.84 TB osiąga 300 000 IOPS, a model 15.36 TB – 400 000 IOPS. Wersja 7.68 TB jest najwydajniejsza ze wszystkich wariantów pod względem obsługi intensywnych zadań o wysokim zapotrzebowaniu.
Z punktu widzenia stosunku wydajności do pojemności, model 7.68 TB oferuje również najbardziej zrównoważoną kombinację przepustowości i IOPS, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla aplikacji intensywnie wykorzystujących zapis, takich jak rejestrowanie, bazy danych OLTP czy aktywne trenowanie modeli AI. Model 3.84 TB prawdopodobnie lepiej sprawdzi się w przypadku obciążeń o dużej liczbie odczytów lub obciążeń mieszanych, gdzie pojemność nie jest priorytetem, a wersja 15.36 TB oferuje maksymalną gęstość zapisu w zamian za IOPS.
Kingston DC3000ME Funkcje korporacyjne
Model DC3000ME oferuje kilka przydatnych funkcji klasy korporacyjnej, istotnych w systemach produkcyjnych. Wbudowana ochrona przed utratą zasilania (PLP) zabezpiecza dane w przypadku nagłej awarii. Oferuje również szyfrowanie AES-256 z obsługą standardu TCG Opal, co zapewnia bezpieczeństwo danych w spoczynku. Model DC3000ME obsługuje do 128 przestrzeni nazw, co jest szczególnie przydatne w przypadku zastosowań zwirtualizowanych lub konteneryzowanych. Ten poziom obsługi przestrzeni nazw dorównuje zaawansowanym dyskom SSD U.2 i jest szczególnie cenny w przypadku środowisk zwirtualizowanych na dużą skalę. Firma Kingston wbudowała również narzędzia telemetryczne do monitorowania stanu dysków, zużycia nośników i temperatury pracy, zapewniając administratorom wgląd w długoterminową niezawodność.
Pobór mocy waha się od 8 W w stanie spoczynku do maksymalnie 24 W podczas pełnego zapisu, co wydaje się typowe dla gęstych dysków SSD U.2 pod dużym obciążeniem. Firma Kingston podaje maksymalną moc odczytu na poziomie 8.2 W, co jest wartością zbliżoną do wartości w stanie spoczynku, co oznacza niewielką różnicę mocy przy obciążeniach z dużą liczbą odczytów. Parametry wytrzymałości odpowiadają parametrom oczekiwanym od dysku klasy korporacyjnej, zapewniając obsługę jednego pełnego zapisu dysku dziennie przez okres pięciu lat. W zależności od pojemności, przekłada się to na od 7,008 TBW do 28 032 TBW.
Dysk Kingston DC3000ME charakteryzuje się wskaźnikiem MTBF wynoszącym dwa miliony godzin, pięcioletnią ograniczoną gwarancją firmy Kingston oraz bezpłatnym wsparciem technicznym.
Specyfikacje Kingston DC3000ME
| Specyfikacja | Szczegóły |
| Form Factor | U.2, 2.5″ x 15 mm |
| Interfejs | PCIe NVMe Gen5 x4 (wstecznie kompatybilny z Gen4) |
| Możliwości | 3.84 TB, 7.68 TB, 15.36 TB |
| Typ NAND | Pamięć 3D eTLC NAND |
| Sekwencyjny odczyt/zapis (MB/s) | 3.84 TB – 2 700 000/400 000 7.68 TB – 2 700 000/400 000 15.36 TB – 2 700 000/400 000 |
| Losowe IOPS odczytu/zapisu (4K) | 3.84 TB – 2 700 000/400 000 7.68 TB – 2 700 000/400 000 15.36 TB – 2 700 000/400 000 |
| Opóźnienie QoS (99%) | Odczyt: <10µs, Zapis: <70µs |
| Statyczne i dynamiczne wyrównywanie zużycia | Tak |
| Ochrona przed utratą zasilania | Tak (moc) |
| Szyfrowanie | TCG Opal 2.0, szyfrowanie AES 256-bit |
| Zarządzanie przestrzenią nazw | Obsługiwanych jest do 128 przestrzeni nazw |
| Diagnostyka przedsiębiorstwa | Telemetria, zużycie nośników, temperatura, stan zdrowia itp. |
| Wytrzymałość (TBW / DWPD, 5 lat) | 3.84 TB – 28 032 TBW, 1 DWPD 7.68 TB – 28 032 TBW, 1 DWPD 15.36 TB – 28 032 TBW, 1 DWPD |
| Pobór energii | Bezczynność: 8 W, maks. odczyt: 8.2 W, maks. zapis: 24 W |
| temperatura robocza | 0 ° C do 70 ° C |
| Wymiary | 100.50mm x 69.8mm x 14.8mm |
| Waga | 3.84 TB – 146.2 g 7.68 TB – 151.3 g 15.36 TB – 152.3 g |
| Wibracje (podczas spoczynku) | Szczyt 10 G (10-1000 Hz) |
| MTBF | 2 milion godzin |
| Gwarancja i pomoc techniczna | 5-letnia ograniczona gwarancja z bezpłatnym wsparciem technicznym |
Testowanie wydajności Kingston DC3000ME
Platforma testowania napędów
W tej recenzji wykorzystaliśmy serwer Dell PowerEdge R760 z systemem Ubuntu 22.04.02 LTS jako platformę testową dla wszystkich obciążeń. Wyposażony w złącze szeregowe JBOF Gen5 , oferuje on szeroką kompatybilność z dyskami SSD U.2, E1.S, E3.S i M.2. Poniżej przedstawiono konfigurację naszego systemu:
-
-
- 2 x Intel Xeon Gold 6430 (32-rdzeniowy, 2.1 GHz)
- 16 x 64 GB DDR5-4400
- Dysk SSD Dell BOSS 480 GB
- Kable szeregowe Gen5 JBOF
-
Porównanie napędów
Wydajność CDN
Aby zasymulować realistyczne obciążenie sieci CDN o mieszanej zawartości, dyski SSD poddano wieloetapowej sekwencji testów porównawczych, mającej na celu odtworzenie wzorców wejścia/wyjścia serwerów brzegowych o dużej zawartości. Procedura testowa obejmuje szeroki zakres rozmiarów bloków, zarówno dużych, jak i małych, rozłożonych na operacje losowe i sekwencyjne, z różnymi poziomami współbieżności.
Przed głównymi testami wydajności, każdy dysk SSD wykonał całkowite zapełnienie urządzenia, wykonując 100% sekwencyjny przebieg zapisu z wykorzystaniem bloków o rozmiarze 1 MB. Proces ten wykorzystywał synchroniczne wejście/wyjście i głębokość kolejki równą czterem, co pozwalało na wykonanie czterech zadań jednocześnie. Ta faza zapewnia, że dysk wejdzie w stan stabilny, reprezentatywny dla rzeczywistego użytkowania. Po sekwencyjnym zapełnieniu, wykonano drugorzędny, trzygodzinny etap losowego nasycenia zapisu, wykorzystując ważoną dystrybucję rozmiaru bloku (rozmiar bloku/procent), z silną preferencją dla transferów 128 KB (98.51%), a następnie z niewielkim udziałem bloków poniżej 128 KB do 8 KB. Ten etap emuluje pofragmentowane i nierównomierne wzorce zapisu, często spotykane w środowiskach rozproszonej pamięci podręcznej.
Główny zestaw testów koncentrował się na skalowanych, losowych operacjach odczytu i zapisu, aby zmierzyć zachowanie dysku przy zmiennej głębokości kolejki i współbieżności zadań. Każdy test trwał pięć minut (300 sekund), po czym następował trzyminutowy okres bezczynności, umożliwiający wewnętrznym mechanizmom odzyskiwania stabilizację wskaźników wydajności.
- Wykonano przy użyciu stałego rozkładu rozmiarów bloków, faworyzującego 128 KB (98.51%), a pozostałe 1.49% operacji składało się z mniejszych rozmiarów transferów, od 64 KB do 8 KB. Każda konfiguracja obejmowała 1, 2 lub 4 równoczesne zadania, z głębokością kolejki 1, 2, 4, 8, 16 i 32, aby określić skalowalność przepustowości i opóźnienia w typowych warunkach zapisu na krawędzi.
- Zastosowano silnie zróżnicowany profil rozmiarów bloków, imitujący pobieranie treści z CDN, zaczynając od dominującego komponentu 128 KB (83.21%), a następnie długiego ogona ponad 30 mniejszych rozmiarów bloków, od 4 KB do 124 KB, z których każdy miał ułamkową reprezentację częstotliwości. Ten rozkład odzwierciedla zróżnicowane wzorce żądań napotykane podczas pobierania segmentów wideo, dostępu do miniatur i wyszukiwania metadanych. Testy te przeprowadzono również na całej macierzy liczby zadań i głębokości kolejek.
Ta kombinacja testów wstępnego kondycjonowania, nasycenia i losowego dostępu o mieszanej wielkości ma na celu wykazanie, w jaki sposób dyski SSD radzą sobie w środowiskach o charakterze sieci CDN, kładąc nacisk na responsywność i wydajność w scenariuszach wymagających dużej przepustowości i wysokiego stopnia paralelizacji.
Odczyt obciążenia CDN 1
W naszych testach odczytu obciążenia CDN (1 zadanie), dysk Kingston DC3000ME zapewnił solidną wydajność, która skalowała się efektywnie wraz ze wzrostem głębokości kolejki. W QD1 osiągnął prędkość 940 MB/s, tracąc około 26% do SanDisk SN861. Jednak wraz ze wzrostem głębokości kolejki, dysk DC3000ME zmniejszył różnicę i wyprzedził kilka dysków Gen5. W QD4 dysk Kingston DC3000ME osiąga prędkość 3,390 MB/s, co jest wynikiem o około 42% szybszym niż Micron 9550, o 40% szybszym niż Pascari X200P i o około 25% szybszym niż Solidigm PS1010, choć nieznacznie gorszym o około 2.6% od dysków SanDisk SN861. W teście QD16, DC3000ME osiągnął przepustowość 9,645 MB/s, przewyższając Solidigm PS1010 o około 13% i Micron 9550 o około 20%. Przy maksymalnej głębokości testu QD32, Kingston uzyskał przepustowość 14 131 MB/s, skutecznie dorównując Micron 9550 i przewyższając Solidigm PS1010 o około 15%, a SanDisk SN861 o prawie 10%.
Odczyt obciążenia CDN 2
Odczyt obciążenia CDN 2W przypadku obciążenia odczytu CDN obejmującego 2 zadania, dysk Kingston DC3000ME ponownie utrzymał wysoką wydajność na wszystkich głębokościach kolejek. W QD1 osiągnął 1,854 MB/s. Był to wynik o 20% lepszy od Micron 9550 (1,548 MB/s), o 22% lepszy od Pascari X200P (1,519 MB/s) i o około 8% lepszy od Solidigm PS1010 (2,011 MB/s), choć gorszy o 34% od SanDisk SN861 (2,487 MB/s).
W QD4 Kingston osiągnął 6,335 MB/s, co było zauważalnie lepszym wynikiem niż Micron (5,337 MB/s), Pascari (5,249 MB/s) i Solidigm (5,609 MB/s). Nadal jednak pozostawał za SanDiskiem, który zajął pierwsze miejsce z wynikiem 6,996 MB/s.
W QD16 Kingston osiągnął 14 131 MB/s, co dało mu prowadzenie w tym momencie. W ostatnim punkcie testowym, QD32, osiągnął niewielki wzrost do 14 336 MB/s, tracąc odpowiednio około 6% i 5% do Pascari (15 257 MB/s) i Micron (15 052 MB/s), utrzymując jednocześnie znaczną przewagę nad SanDiskiem (13 619 MB/s) i Solidigm (13 721 MB/s).
Odczyt obciążenia CDN 4
Z czterema aktywnymi zadaniami, Kingston DC3000ME nadal utrzymywał swoją pozycję w zakresie wydajności odczytu CDN. W QD1 osiągnął 3,639 MB/s, przewyższając Micron 9550 (3,070 MB/s) i Pascari X200P (2,982 MB/s), ale nadal pozostając o 22% gorszym od SanDisk SN861, który prowadził w tej kategorii z wynikiem 4,443 MB/s. W QD4 Kingston osiągnął 10 854 MB/s, co stanowiło 15% poprawę w porównaniu z Micron (9,427 MB/s), 20% przewagę nad Pascari (9,070 MB/s) i nieznacznie wyższą niż Solidigm (9,627 MB/s). Nadal jednak pozostawał w tyle za SanDiskiem z wynikiem 11 161 MB/s.
W QD8 firma Kingston osiągnęła 13 926 MB/s, niemal identycznie jak Micron i mniej więcej na poziomie SanDisk (13 619 MB/s) i Solidigm (12 800 MB/s). W QD16 i QD32 przepustowość Kingstona ustabilizowała się na poziomie 14 131–14 233 MB/s, nieznacznie poniżej Micron i Pascari (po około 15 052–15 257 MB/s), ale wciąż zdecydowanie powyżej SanDisk (13 619 MB/s) i Solidigm (13 721 MB/s).
Obciążenie CDN Zapis 1
W naszym obciążeniu zapisu CDN (1 zadanie), dysk Kingston DC3000ME wykazał spójne skalowanie niezależnie od głębokości kolejki. W QD1 osiągnął 2,118 MB/s, co było wartością wyższą niż Micron 9550 (2,004 MB/s), Pascari X200P (1,885 MB/s) i Solidigm PS1010 (1,718 MB/s), a jednocześnie nieznacznie niższą od SanDisk SN861 (2,164 MB/s). W QD4 Kingston osiągnął 4,318 MB/s, co jest wartością o 55% wyższą niż Solidigm (2,789 MB/s), o 26% wyższą niż Pascari (3,437 MB/s), ale o 10% niższą niż Micron (4,807 MB/s) i o 19% niższą od SanDisk (5,353 MB/s).
Do 16. kwartału przepustowość wyniosła 5,880 MB/s, wyprzedzając Pascari (4,921 MB/s) o 20% i ponad dwukrotnie przewyższając Solidigm (2,664 MB/s), ale wciąż pozostając 11% za Micronem (6,686 MB/s) i 15% za SanDiskiem (6,939 MB/s). W 32. kwartale przepustowość Kingstona wyniosła 5,987 MB/s, ponownie blisko Pascari (5,913 MB/s), ale pozostając w tyle za Micronem (7,422 MB/s) i SanDiskiem (7,521 MB/s) odpowiednio o około 20% i 25%.
Obciążenie CDN Zapis 2
W przypadku obciążenia 2-zadaniowego CDN, dysk Kingston DC3000ME wykazał się stabilną wydajnością, choć generalnie ustępował najszybszym dyskom SSD klasy korporacyjnej Gen5. W teście QD1 osiągnął 2,651 MB/s, co było wynikiem niewiele gorszym od Micron 9550 (2,813 MB/s) i Pascari X200P (2,762 MB/s) oraz około 33% gorszym od SanDisk SN861 (3,972 MB/s).
Wraz ze wzrostem głębokości kolejki, DC3000ME dotrzymywał kroku. W QD4 osiągnął 4,807 MB/s, czyli o około 23% wolniej niż Micron 9550 (5,902 MB/s) i o 13% wolniej niż SanDisk SN861 (5,508 MB/s), ale wyprzedzając Solidigm PS1010 z wynikiem 3,154 MB/s.
Podczas 16. sesji testowej Kingston osiągnął wynik 5,772 MB/s, wciąż plasując się za Micronem (7,896 MB/s) i SanDiskiem (6,709 MB/s), ale nadal przewyższając dyski z niższej półki, takie jak Solidigm PS1010 (3,820 MB/s) i Pascari X200P (5,417 MB/s). Podczas 32. sesji testowej, dysk DC3000ME osiągnął szczyt na poziomie 5,870 MB/s, około 32% poniżej Microna 9550 (8,670 MB/s) i 22% poniżej SanDiska SN861 (7,537 MB/s), ale nadal wyprzedzając Solidigm PS1010 (2,817 MB/s) i Pascari (4,585 MB/s).
Obciążenie CDN Zapis 4
W przypadku obciążenia 4-zadaniowego CDN, dysk Kingston DC3000ME skalował się stabilnie na wszystkich głębokościach kolejek, choć generalnie ustępował dwóm najlepszym dyskom Gen5. W QD1 osiągnął 2,202 MB/s, plasując się za dyskami Pascari X200P (2,845 MB/s), Micron 9550 (2,703 MB/s) i SanDisk SN861 (3,544 MB/s), ale wyprzedzając Solidigm PS1010 (2,020 MB/s). W QD2 Kingston osiągnął 3,165 MB/s, co ponownie plasuje go w tyle za dyskami SanDisk (4,863 MB/s) i Micron (4,457 MB/s), ale nadal utrzymuje przewagę nad dyskami Solidigm (2,872 MB/s).
Przy średniej głębokości kolejki, Kingston DC3000ME osiągnął 3,647 MB/s w punkcie QD4 i 4,410 MB/s w punkcie QD8. Chociaż wykazało to przyzwoitą skalowalność, pozostało ono w tyle za dyskiem Micron (5,539 MB/s i 6,478 MB/s) i dyskiem SanDisk (5,177 MB/s i 5,575 MB/s) w obu punktach testowych. W punkcie QD16 Kingston osiągnął 4,865 MB/s, co stanowi niewielki wzrost w porównaniu z punktem QD8, ale wciąż pozostaje w tyle za dyskiem SanDisk (6,011 MB/s) i dyskiem Micron (7,474 MB/s). W teście QD32, dysk DC3000ME osiągnął szczyt na poziomie 5,307 MB/s, znacznie wyprzedzając Solidigm (3,894 MB/s), ale znacznie ustępując Micron (7,941 MB/s) i SanDisk (7,212 MB/s). Choć dysk Kingston nie był liderem wydajności, utrzymał stałą skalowalność i wydajność.
Test punktów kontrolnych DLIO
Aby ocenić rzeczywistą wydajność dysków SSD w środowiskach szkoleniowych AI, wykorzystaliśmy narzędzie testowe Data and Learning Input/Output (DLIO). Opracowane przez Argonne National Laboratory, narzędzie DLIO zostało zaprojektowane specjalnie do testowania wzorców wejścia/wyjścia w obciążeniach głębokiego uczenia. Dostarcza ono informacji o tym, jak systemy pamięci masowej radzą sobie z takimi wyzwaniami, jak obsługa punktów kontrolnych, pobieranie danych i trenowanie modeli. Poniższy wykres ilustruje, jak oba dyski radzą sobie z tym procesem w 36 punktach kontrolnych. Podczas trenowania modeli uczenia maszynowego punkty kontrolne są niezbędne do okresowego zapisywania stanu modelu, zapobiegając utracie postępów w przypadku przerw lub awarii zasilania. To zapotrzebowanie na pamięć masową wymaga wysokiej wydajności, szczególnie w przypadku długotrwałych lub intensywnych obciążeń. Wykorzystaliśmy narzędzie testowe DLIO w wersji 2.0 z wydania z 13 sierpnia 2024 r.
Aby zapewnić, że nasze testy porównawcze odzwierciedlają rzeczywiste scenariusze, oparliśmy je na architekturze modelu LLAMA 3.1 405B. Zaimplementowaliśmy obsługę punktów kontrolnych za pomocą funkcji torch.save() w celu przechwytywania parametrów modelu, stanów optymalizatorów i stanów warstw. Nasza konfiguracja symulowała system z ośmioma procesorami graficznymi, implementując hybrydową strategię paralelizmu z 4-kierunkowym paralelizmem tensorowym i 2-kierunkowym przetwarzaniem równoległym potokowym, rozłożonym na osiem procesorów graficznych. Taka konfiguracja skutkowała rozmiarami punktów kontrolnych na poziomie 1,636 GB, co jest reprezentatywne dla współczesnych wymagań dotyczących uczenia modeli języków programowania.
W wynikach średnich przebiegów DLIO, dysk Kingston DC3000ME 7.68 TB nieznacznie ustępował czołowym konkurentom, plasując się w środku stawki pięciu dysków. Średni czas punktów kontrolnych wyniósł 465.04 sekundy w pierwszym przebiegu, 584.38 sekundy w drugim i 590.30 sekundy w trzecim. Chociaż był on konsekwentnie szybszy od dysku Pascari X200P 7.68 TB, który uzyskał najlepsze czasy we wszystkich trzech przebiegach (osiągając 674.48 sekundy w trzecim przebiegu), Kingston DC3000ME ustępował dyskom Micron 9550 7.68 TB i Solidigm PS1010 7.68 TB, które w ostatnim przebiegu uzyskały czas poniżej 565 sekund.
Jak widać na poniższym wykresie, Kingston DC3000ME zaliczył mocny start, a jego wczesne czasy w punktach kontrolnych były zbliżone do czasów czołowych konkurentów. Na pierwszym punkcie kontrolnym uzyskał czas 469.27 sekundy, tuż za Micronem 9550 (464.01 sekundy) i przed Pascari X200P (472.65 sekundy). Od drugiego do czwartego punktu kontrolnego utrzymywał się w przedziale 461.92–465.44 sekundy, ponownie zbliżając się do Microna 9550 i Solidigm PS1010, które osiągały wyniki w przedziale 453–465 sekund.
W połowie testu (punkty kontrolne od 5 do 8) dysk Kingston DC3000ME odnotował skok w czasie, osiągając szczytowy wynik 613.01 sekundy w punkcie kontrolnym 7. Był to lepszy wynik niż Micron 9550 (570.42 s) i SanDisk SN861 7.68 TB (559.56 s), choć nadal znacznie lepszy od dysku Pascari X200P, który w tym samym czasie osiągnął wynik 694.38 sekundy. Pod koniec testu dysk Kingston DC3000ME nieznacznie się ustabilizował, kończąc test z czasem 571.36 sekundy w punkcie kontrolnym 12. Był to wynik o około 28 sekund wolniejszy od Micron 9550, ale wciąż lepszy od dysku Pascari X200P, który zakończył test z wynikiem 689.68 sekundy. Ogólnie rzecz biorąc, dysk Kingston DC3000ME o pojemności 7.68 TB wykazał się stabilną wydajnością i utrzymał się w konkurencyjnym zakresie podczas całego obciążenia związanego z obsługą punktów kontrolnych, co plasuje go w środku stawki.
Wskaźnik wydajności FIO
Aby zmierzyć wydajność pamięci masowej każdego dysku SSD w oparciu o typowe wskaźniki branżowe, wykorzystujemy FIO. Każdy dysk przechodzi ten sam proces testowania, który obejmuje etap wstępnego kondycjonowania, obejmujący dwa pełne zapełnienia dysku sekwencyjnym obciążeniem zapisu, a następnie pomiar wydajności w stanie ustalonym. Wraz ze zmianą typu mierzonego obciążenia, uruchamiamy kolejne wstępne zapełnienie dysku o nowym rozmiarze transferu.
W tej sekcji skupiamy się na następujących wskaźnikach FIO:
- 128K sekwencyjny
- 64K Losowo
- 16K Losowo
- 4K Losowo
W przypadku dysków SSD QLC o dużej pojemności, zaprojektowanych do dużych transferów, nasze testy prędkości zapisu ograniczają się do losowego zapisu 16 KB. W przypadku 4 KB wykorzystujemy wstępnie wypełniony stan obciążenia 16 KB, aby zmierzyć wydajność losowego odczytu tylko dla 4 KB.
128K Sekwencyjny warunek wstępny (IODepth 256 / NumJobs 1)
W tym intensywnym teście wstępnego kondycjonowania głębokości kolejki, dysk Kingston DC3000ME utrzymywał stałą przepustowość zapisu na poziomie 8,944.9 MB/s przez cały 1,000-sekundowy przebieg (choć zakończył test tuż po 800 sekundach). Choć nie był najszybszy (ustępując nieznacznie Micronowi 9550, który osiągnął szczytową przepustowość 10.3 GB/s), Kingston DC3000ME wykazał się stabilną przepustowością przy minimalnych wahaniach.
128K sekwencyjnego opóźnienia warunku wstępnego (IODepth 256 / NumJobs 1)
W teście opóźnienia zapisu sekwencyjnego 128 KB dysk Kingston DC3000ME wykazał średnie opóźnienie wynoszące 3.577 ms (stabilne w czasie i z minimalnymi wahaniami), co plasuje go na drugim miejscu, za dyskiem Micron.
128K Sekwencyjny zapis (IODepth 16 / NumJobs 1)
W teście zapisu sekwencyjnego 128 KB, Kingston DC3000ME osiągnął 8,477.4 MB/s, plasując się tuż za Micronem 9550, który prowadził w grupie z wynikiem 10 354,6 MB/s. Kingston DC3000ME przewyższył Pascari X200P i utrzymał zdecydowaną przewagę nad Solidigm PS1010 i SanDisk SN861, z których każdy osiągnął wynik około 7,100 MB/s. Wyniki Kingstona wskazują na dobrą równowagę między szybkością a stabilnością.
128K Sekwencyjne opóźnienie zapisu (IODepth 16 / NumJobs 1)
W teście sekwencyjnego opóźnienia zapisu 128 KB, dysk Kingston DC3000ME uzyskał solidny wynik ze średnim opóźnieniem 235.6 µs. To stawia go przed dyskami SanDisk SN861 i Solidigm PS1010, które uzyskały opóźnienia odpowiednio 280.7 µs i 280.3 µs. Choć nie jest tak szybki jak Micron 9550, który prowadził z opóźnieniem 192.9 µs, Kingston DC3000ME pozostał konkurencyjny i nieznacznie wyprzedził Pascari X200P z opóźnieniem 238.6 µs.
128 KB odczytu sekwencyjnego (IODepth 64 / NumJobs 1)
W teście sekwencyjnego odczytu 128 KB przy głębokości kolejki 64 z jednym zadaniem, dysk Kingston DC3000ME osiągnął 13 513,8 MB/s. Choć plasuje go to na czwartym miejscu wśród testowanych dysków, nadal zapewniał wysoką przepustowość (z minimalnymi różnicami w rzeczywistych warunkach). Ustępował on o około 5.1% dyskowi Pascari X200P (14 242,1 MB/s), o 4.6% dyskowi Solidigm PS1010 (14 163,3 MB/s) i o około 3.8% dyskowi Micron 9550 (14 050,1 MB/s). Z łatwością pokonał również dysk SanDisk SN861, który osiągnął niższą prędkość 12 631,2 MB/s. Niemniej jednak wyniki dysku Kingston DC3000ME były dobre, z minimalnym spadkiem w porównaniu z najlepszymi testowanymi dyskami.
Opóźnienie odczytu sekwencyjnego 128 KB (IODepth 64 / NumJobs 1)
W przypadku opóźnienia, dysk Kingston DC3000ME odnotował średnie opóźnienie na poziomie 591.6 µs, co plasowało go w środku stawki. Wynik ten był o 5.4% wyższy niż w przypadku dysku Micron 9550 (569.0 µs) i o 5.4% niższy niż w przypadku dysku Solidigm PS1010 (564.5 µs). Dysk Pascari X200P nieznacznie wyprzedzał dysk z opóźnieniem 561.4 µs, a dysk SanDisk SN861 wykazał najwolniejszą odpowiedź z opóźnieniem 633.0 µs. Ostatecznie dysk Kingston DC3000ME utrzymał stosunkowo niskie opóźnienie w warunkach odczytu z dużą głębokością kolejki.
Losowy zapis 64K
W teście losowego zapisu 64 KB, dysk Kingston DC3000ME konsekwentnie zapewniał wysoką wydajność przy różnych głębokościach kolejek i kombinacjach wątków, osiągając szczytową wartość 6,649 MB/s w konfiguracji 32 (głębokość wejścia/wyjścia)/8 (liczba zadań). Wynik ten jest jednym z najwyższych wśród wszystkich obciążeń i punktów testowych.
Na całym wykresie dysk Kingston DC3000ME utrzymywał stabilny trend przepustowości w przedziale od 4,000 do 5,000 MB/s, ze szczególnie dobrymi wynikami w konfiguracjach o średniej i wysokiej współbieżności, takich jak 32/4 (5,380 MB/s) i 16/8 (5,017 MB/s). Nawet w lżejszych warunkach, takich jak 1/4 i 2/4, utrzymywał się powyżej 4200 MB/s. W porównaniu z innymi dyskami, Kingston DC3000ME generalnie prowadził lub utrzymywał się w czołówce grupy w większości punktów testowych, oferując zarówno wysoką przepustowość szczytową, jak i spójną wydajność przez cały test.
Opóźnienie losowego zapisu 64K
W teście losowego opóźnienia zapisu 64 KB dysk Kingston DC3000ME konsekwentnie zapewniał niskie czasy reakcji w przypadku większości głębokości kolejek i kombinacji zadań, wykazując wysoką wydajność zapisu nawet przy dużym obciążeniu. Na przykład:
- Przy kursie 4/1 wykazano 49µs
- Przy 8/1 opóźnienie pozostało niskie i wynosiło 102 µs
- Przy 16/4 zmierzono 1,486 µs
- A przy najwyższym testowanym obciążeniu 32/8, osiągnął 2,402 µs
Wyniki te wskazują, że dysk Kingston DC3000ME skalował się przewidywalnie, unikając poważnych skoków opóźnień obserwowanych w przypadku innych dysków, zwłaszcza dysków Pascari i Solidigm, w których występowały nieregularne skoki opóźnień powyżej 3,000–6,000 µs (szczególnie przy 16/8).
Odczyt losowy 64K
W teście losowego odczytu 64 KB, dysk Kingston DC3000ME zapewnił wysoką i spójną wydajność w całej macierzy IOdepth/NumJobs, zajmując czwarte miejsce na koniec testu (z niewielką przewagą). Maksymalna przepustowość osiągnęła 13 515 MB/s przy 32/4, a podobnie wysoka przepustowość przy 16/4 (13 482 MB/s) i 32/8 (13 512 MB/s), co świadczy o doskonałej skalowalności przy dużych obciążeniach odczytu równoległego. Przy niższych obciążeniach, takich jak 1/4 i 2/2, dysk Kingston DC3000ME osiągnął odpowiednio 2,298 MB/s i 2,234 MB/s.
Opóźnienie odczytu losowego 64K
Opóźnienie dysku Kingston DC3000ME 64 KB pozostało stosunkowo niskie we wszystkich punktach testowych. Wszystkie dyski wypadły podobnie, choć pod koniec testu dysk SanDisk SN861 osiągnął zauważalnie wyższy szczyt niż wszystkie inne testowane dyski. Rozpoczynając od 1/2, dysk Kingston DC3000ME zmierzył 106 µs, następnie 108 µs przy 1/4, 131 µs przy 8/1, 133 µs przy 4/4 i 177 µs przy 8/4. Przy wyższej współbieżności, opóźnienie wzrosło do 305 µs przy 16/4, 174 µs przy 32/1, 301 µs przy 32/2 i osiągnęło szczyt 1,184 µs przy 32/8, co plasowało go na równi z resztą grupy. Ogólnie rzecz biorąc, profil opóźnień dysku Kingston DC3000ME był zbliżony do najlepszych dysków, przy minimalnych drganiach i nietypowych skokach (co miało miejsce w przypadku wszystkich testowanych dysków)
Losowy zapis 16K
W teście losowego zapisu 16 KB, dysk Kingston DC3000ME zapewnił wysoką przepustowość w pełnym zakresie głębokości kolejek i liczby wątków, kończąc test na drugim miejscu wśród dysków konkurencyjnych. Osiągnął maksymalną wartość 427 592 IOPS w konfiguracji 32/16. Inne wyniki wysokiej wydajności to 338 521 IOPS przy konfiguracji 32/8, 251 428 IOPS przy konfiguracji 16/4 i 226 606 IOPS przy konfiguracji 1/8, co oznacza doskonałą wydajność kontrolera przy zmiennych obciążeniach równoległych. Nawet w konfiguracjach o umiarkowanym obciążeniu, takich jak 2/16 i 1/4, dysk osiągnął odpowiednio 218 300 IOPS i 204 867 IOPS. Ogólnie rzecz biorąc, dysk Kingston DC3000ME konsekwentnie osiągał liczbę IOPS przekraczającą 160 000 w całej macierzy testowej (z wyjątkiem kilku obszarów), co czyni go jednym z bardziej zrównoważonych dysków w tym obciążeniu.
Opóźnienie losowego zapisu 16K
Opóźnienie zapisu 16 KB przez dysk Kingston DC3000ME było bardzo solidne, kończąc test na szczycie tabeli wyników (z dyskiem Pascari nieznacznie za nim). Najważniejsze wyniki Kingston DC3000ME to 14 µs przy 1/1, 18 µs przy 2/1, 19 µs przy 1/4 i 29 µs przy 1/2. Wraz ze wzrostem obciążenia, Kingston utrzymywał wysoki profil opóźnień: 126 µs przy 8/4, 146 µs przy 2/16, 254 µs przy 16/4 i 575 µs przy 16/8. Nawet w najcięższej konfiguracji, 32/16, opóźnienie pozostało pod kontrolą na poziomie 1,197 µs.
16 tys. losowych odczytów
W warunkach losowego odczytu 16 tys., dysk Kingston DC3000ME wykazywał niezmiennie wysoką wydajność, aż do osiągnięcia wyniku 8/8, po którym zaczął nieznacznie spadać. Maksymalny wynik IOPS wyniósł nieco poniżej 800 tys. (648 686) w QD32 z czterema zadaniami, następnie 641 tys. IOPS w QD4 z 16 zadaniami i 623 tys. w QD16 z czterema zadaniami. Niestety, dysk Kingston DC3000ME zakończył test na końcu tabeli liderów, wraz z dyskiem SanDisk.
Opóźnienie odczytu losowego 16K
Przy szczytowej przepustowości (QD8/8) opóźnienie dysku Kingston DC3000ME wyniosło zaledwie 99 µs i utrzymywało się w wąskim paśmie niskich opóźnień w większości konfiguracji, aż do około 16/8, kiedy zaczęło zawodzić. Najlepsze opóźnienie zaobserwowano przy QD1/4 (74 µs), a kilka innych wyników poniżej 80 µs przy niskich i średnich głębokościach kolejek. Przy większych obciążeniach, takich jak QD32/16, dysk Kingston DC3000ME osiągnął 826 µs, co było wartością znacznie wyższą niż w przypadku pozostałych testowanych dysków (z wyjątkiem SanDisk).
Odczyt losowy 4K
W teście losowego odczytu 4K dysk Kingston DC3000ME wykazał się doskonałą skalowalnością w całym zakresie testowym, osiągając szczytową wartość 1,957.92 tys. IOPS w konfiguracji 16/16. Utrzymał wysoką przepustowość na poziomie 1,923.42 tys. IOPS przy konfiguracji 32/8, 1,361.32 tys. IOPS przy konfiguracji 8/16 i 1326.03 tys. IOPS przy konfiguracji 16/8, konsekwentnie plasując się na szczycie tabeli liderów, obok Solidigm i Micron.
Opóźnienie odczytu losowego 4K
Opóźnienie odczytu losowego 4KDysk Kingston DC3000ME utrzymywał niskie opóźnienie podczas testu losowego odczytu 4K, zaczynając od 60 µs w konfiguracji 1/1. Przy 1/4 opóźnienie nieznacznie wzrosło do 61 µs, a przy 1/8 pozostało stabilne na poziomie 63 µs. Wraz ze wzrostem współbieżności, opóźnienie Kingston DC3000ME przewidywalnie rosło: 66 µs przy 2/4, 67 µs przy 2/16, 71 µs przy 4/4 i 80 µs przy 8/4. W cięższych konfiguracjach odnotowano niewielki wzrost: 94 µs przy 16/4, 99 µs przy 16/8, 135 µs przy 32/8 i szczyt 266 µs przy 32/16.
Losowy zapis 4K
W losowym zapisie 4K, Kingston DC3000ME osiągnął znakomity wynik, osiągając maksymalną wartość 979 636 IOPS przy 32/16 i 979.173 IOPS przy 32/8, co plasuje go daleko za najlepszym dyskiem, Pascari X200P, który przekroczył 1.6 mln IOPS w szczytowym momencie. Mimo to, Kingston DC3000ME osiągnął przyzwoite wyniki w obciążeniach średniej klasy, takie jak 879 tys. IOPS przy 8/16, 944 tys. IOPS przy 16/16 i 745 tys. IOPS przy 16/4.
Opóźnienie losowego zapisu 4K
W przypadku losowego opóźnienia zapisu, dysk Kingston DC3000ME wystartował z 11 µs przy 1/1, utrzymywał się na poziomie 20–50 µs aż do osiągnięcia głębokości 8/8 i skalował się do 261 µs przy 32/8 i 522 µs przy 32/16. Choć nie miał najniższego opóźnienia, Kingston DC3000ME utrzymywał przewidywalne i umiarkowane skalowanie, bez skoków obserwowanych w dyskach takich jak Solidigm i Pasarci, które wykazywały większą zmienność powyżej 16 wątków.
Bezpośrednie przechowywanie GPU
Jednym z testów, jakie przeprowadziliśmy na tym stanowisku testowym, był test Magnum IO GPU Direct Storage (GDS). GDS to funkcja opracowana przez firmę NVIDIA, która pozwala procesorom graficznym ominąć procesor główny (CPU) podczas uzyskiwania dostępu do danych przechowywanych na dyskach NVMe lub innych szybkich urządzeniach pamięci masowej. Zamiast kierować dane przez procesor i pamięć systemową, GDS umożliwia bezpośrednią komunikację między procesorem graficznym a urządzeniem pamięci masowej, znacznie redukując opóźnienia i poprawiając przepustowość danych.
Jak działa bezpośrednie przechowywanie danych GPU
Tradycyjnie, gdy procesor graficzny (GPU) przetwarza dane przechowywane na dysku NVMe, dane muszą najpierw przejść przez procesor (CPU) i pamięć systemową, zanim dotrą do procesora graficznego (GPU). Proces ten wprowadza wąskie gardła, ponieważ procesor (CPU) staje się pośrednikiem, zwiększając opóźnienia i zużywając cenne zasoby systemowe. Technologia GPU Direct Storage eliminuje ten problem, umożliwiając procesorowi graficznemu bezpośredni dostęp do danych z urządzenia pamięci masowej za pośrednictwem magistrali PCIe. Ta bezpośrednia ścieżka zmniejsza obciążenie związane z przesyłaniem danych, umożliwiając szybsze i bardziej wydajne przesyłanie danych.
Obciążenia sztucznej inteligencji, zwłaszcza te wykorzystujące uczenie głębokie, charakteryzują się wysoką intensywnością przetwarzania danych. Trenowanie dużych sieci neuronowych wymaga przetwarzania terabajtów danych, a każde opóźnienie w transferze danych może prowadzić do niewykorzystania procesorów graficznych (GPU) i wydłużenia czasu trenowania. Technologia GPU Direct Storage rozwiązuje ten problem, zapewniając jak najszybsze dostarczanie danych do procesora graficznego (GPU), minimalizując czas przestoju i maksymalizując wydajność obliczeniową.
Ponadto GDS jest szczególnie przydatny w przypadku obciążeń wymagających strumieniowego przesyłania dużych zbiorów danych, takich jak przetwarzanie wideo, przetwarzanie języka naturalnego czy wnioskowanie w czasie rzeczywistym. Zmniejszając zależność od procesora, GDS przyspiesza przesyłanie danych i uwalnia zasoby procesora do innych zadań, co dodatkowo zwiększa ogólną wydajność systemu.
Przepustowość odczytu
W naszych testach sekwencyjnego odczytu GDSIO, dysk Kingston DC3000ME wykazał spójne i efektywne skalowanie przepustowości dla bloków o rozmiarach 16 KB, 128 KB i 1 MB, chociaż trendy wydajnościowe różniły się nieznacznie w zależności od rozmiaru transferu. W przypadku bloków 16 KB przepustowość stale rosła wraz ze wzrostem liczby wątków, osiągając szczyt na poziomie 3.70 GiB/s dla 32 wątków, a następnie stopniowo spadając do 3.41 GiB/s dla 128 wątków. W przypadku transferów 128 KB dysk osiągnął najlepszy wynik 5.88 GiB/s dla 16 wątków i utrzymywał ten poziom dla 32 wątków, po czym spadł do około 5.35 GiB/s dla 128 wątków. Przy rozmiarze 1 MB przepustowość Kingston DC3000ME osiągnęła wcześniej poziom 6.54 GiB/s przy 16 wątkach i nieznacznie spadła do 5.91 GiB/s przy 128 wątkach.
Opóźnienie odczytu
Pod względem opóźnień, dysk DC3000ME wykazywał przewidywalną skalowalność (co dotyczyło wszystkich testowanych dysków): mniejsza liczba wątków przekładała się na krótszy czas reakcji dla wszystkich rozmiarów bloków, a opóźnienie rosło wraz ze skalowaniem wątków. Przy 16 tys. opóźnień, opóźnienie początkowe wynosiło 504 µs i stopniowo rosło do 582 µs dla 128 wątków. Dla 128 tys. opóźnień dysk Kingston DC3000ME wynosiło 2,60 µs i rosło do 3,228 µs przy największej liczbie wątków. Przy blokach 1 MB opóźnienie wykazywało większy skok ze względu na większy ładunek, zaczynając od 2,609 µs dla jednego wątku i wzrastając do 2,703 µs dla 128 wątków.
Przepustowość zapisu
W przypadku operacji odczytu, średnie opóźnienie dla bloków 16 tys. bloków wyniosło początkowo 2,247 µs przy pojedynczym wątku i spadło do 504 µs przy 128 wątkach, co świadczy o efektywnym skalowaniu w warunkach współbieżności. Dla bloku 128 tys. bloków opóźnienie początkowo wyniosło 4,035 µs i stopniowo spadało do 2,601 µs przy 128 wątkach. Przy 1 mln bloków, dysk Kingston DC3000ME charakteryzował się najniższym opóźnieniem, zaczynając od 2,609 µs przy jednym wątku i utrzymując się w zakresie 2,500–2,700 µs przy 128 wątkach, co świadczy o stałej responsywności w przypadku dużych, sekwencyjnych odczytów.
Opóźnienie zapisu
Średnie opóźnienie pozostało względnie stabilne dla liczby wątków od 1 do 16, oscylując w granicach od 12 234 do 14 247 µs. Przy 32 wątkach opóźnienie nieznacznie wzrosło do 15 559 µs i wzrosło do 20 944 µs przy 64 wątkach. Zauważalny skok nastąpił przy 128 wątkach, gdzie opóźnienie Kingston DC3000ME skoczyło do 28 725 µs, ponad dwukrotnie przekraczając poprzedni poziom.
Wniosek
Dysk Kingston DC3000ME jest pozycjonowany jako praktyczne rozwiązanie dla standardowych wdrożeń w przedsiębiorstwach i centrach danych, gdzie niezawodność, stabilna wydajność i solidny zestaw funkcji klasy enterprise są kluczowymi wymaganiami. Ten dysk zaspokaja potrzeby integratorów systemów, resellerów z wartością dodaną (VAR) oraz zespołów IT w środowiskach MŚP i MŚP, które budują i zarządzają swoją infrastrukturą. Format U.2 i obsługa PCIe Gen5 zapewniają szeroką kompatybilność i przyjazną dla przyszłości przepustowość, co czyni go doskonałym wyborem do wdrożeń opartych na kanałach dystrybucji.
Z punktu widzenia wydajności, DC3000ME zapewnia konkurencyjną przepustowość i efektywność w szerokim zakresie obciążeń. Jego mocne strony to solidne odczyty sekwencyjne, dobra spójność zapisu oraz spójne skalowanie opóźnień w przypadku obciążeń mieszanych i losowych. Chociaż w niektórych testach porównawczych z intensywnym wykorzystaniem sieci CDN lub punktów kontrolnych dysk czasami ustępuje czołowym dyskom Gen5, takim jak Micron i SanDisk, pozostaje konkurencyjny, szczególnie w scenariuszach długotrwałego obciążenia mieszanego i umiarkowanej współbieżności.
Podsumowując, DC3000ME doskonale sprawdza się w przypadku obciążeń korporacyjnych ogólnego przeznaczenia, spełniając potrzeby organizacji, które chcą wdrożyć wysokowydajną pamięć masową bez polegania na wysoce spersonalizowanych rozwiązaniach OEM. Sprzedawcy VAR i producenci systemów znajdą tu wiele zalet, szczególnie w kontekście równoważenia kosztów, wydajności i skalowalności w praktycznych wdrożeniach infrastrukturalnych.
Amazon