Solidigm D5-P5430 to główny model linii dysków QLC firmy Solidigm dla centrów danych. To dysk pozycjonowany poniżej modelu D5-P5336 , który maksymalizuje pojemność , i wyposażony w mniejszą jednostkę pośredniczącą, przeznaczoną do obciążeń mieszanych i zapisu małych bloków, z którymi dysk 16 KB-IU radzi sobie słabo. Recenzowaliśmy dysk P5430 o pojemności 15.36 TB w momencie premiery w 2023 roku, kiedy to tematem przewodnim był skok z jednostki pośredniczącej o pojemności 64 KB w modelu P5316 do 4 KB i to, jak wpłynęło to na zapis małych bloków. Model E3.S o pojemności 30.72 TB w laboratorium jest teraz na szczycie rodziny dzięki jednostce pośredniej o pojemności 8 KB i trafia do zupełnie innego zestawu porównawczego: klasa QLC o dużej pojemności została rozszerzona o dyski o pojemnościach 61 TB, 122 TB i 245 TB, kilka z nich na Gen5, podczas gdy P5430 to dysk PCIe 4.0 x4, testowany tutaj w formacie E3.S o grubości 7.5 mm, który rodzina oferuje obok U.2 i E1.S.
Solidigm ocenia, że rodzina dysków oferuje do 7,000 MB/s odczytu sekwencyjnego i 3,000 MB/s zapisu sekwencyjnego, do 971 tys. losowych operacji odczytu na sekundę (IOPS) i 120 tys. losowych operacji zapisu na sekundę (IOPS). Model o pojemności 30.72 TB oferuje 934.5 tys. losowych operacji odczytu na sekundę (IOPS) i 31.92 PBW (PBW) wytrzymałości, co przekłada się na 0.58 DWPD w pięcioletniej gwarancji przy 100% obciążeniu zapisem losowym. Moc wynosi do 25 W w trybie aktywnym i 5 W w stanie spoczynku.
Solidigm zawsze stawiał na gęstość i profil odczytu podobny do TLC, ale za cenę QLC. Dysk spełnia wszystkie wymagania klasy korporacyjnej: 192-warstwowa pamięć NAND 3D QLC z autorskim kontrolerem i oprogramowaniem układowym Solidigm, PCIe 4.0 x4 z NVMe 1.4c, kompleksowa ochrona danych z aktywnymi jednocześnie funkcjami ECC i CRC, zabezpieczenie przed utratą zasilania, bezpieczny rozruch, opcje TCG Opal 2.0 i FIPS 140-2 poziomu 2, telemetria OCP 2.0 oraz walidacja platform Intel, AMD, Ampere i NVIDIA. Rodzina dysków obejmuje pojemności od 3.84 TB do 30.72 TB w wersjach U.2 15 mm i E3.S 7.5 mm, a E1.S 9.5 mm osiąga maksymalną pojemność 15.36 TB.
Dane techniczne Solidigm D5-P5430 30.72 TB
| Specyfikacja | Solidigm D5-P5430 30.72 TB |
|---|---|
| Omówienie platformy | |
| Pojemność (testowana) | 30.72TB |
| Możliwości rodziny | U.2 i 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 15mm E3.S 7.5 mm (testowany) E1.S 9.5mm |
| Interfejs | PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4c |
| NAND | 192-warstwowa 3D QLC |
| Jednostka pośrednia | 8 KB (30.72 TB) 4 KB (3.84 TB do 15.36 TB) |
| Wydajność (ocena sprzedawcy) | |
| Sekwencyjny odczyt | Do 7,000MB / s |
| Zapis sekwencyjny | Do 3,000MB / s |
| Losowe czytanie 4K | Do 971 tys. IOPS (rodzina) 934.5 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (30.72 TB) |
| Losowy zapis 4K | Do 120 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) |
| Moc i wytrzymałość | |
| Wytrzymałość | 31.92 PBW (30.72 TB) Do 0.58 DWPD, 100% losowego zapisu |
| Zasilanie | Do 25W aktywnych Do 5W w stanie spoczynku |
| Gwarancja | 5 roku |
| Udogodnienia | |
| Ochrona danych | Kompleksowa ochrona danych (ECC i CRC) Ochrona przed utratą zasilania UBER przetestowany zgodnie z normą 1E-17 |
| Ochrona | Bezpieczne bagażnika TCG Opal 2.0 FIPS 140-2 poziom 2 (wybrane jednostki SKU) |
| Zarząd | Strony dziennika i telemetria OCP 2.0 |
| Walidacja platformy | Intel, AMD, Ampere, NVIDIA |
Solidigm D5-P5430 30.72 TB Wydajność
Platforma testowania napędów
W tej recenzji jako platformę testową dla wszystkich obciążeń wykorzystaliśmy serwer Dell PowerEdge R760 z systemem Ubuntu 22.04.2 LTS. Wyposażony w złącze JBOF Serial Cables 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
- 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 61.44 TB (Gen5 | E3.S, TLC)
- Micron 6600 ION 245.76 TB (Gen5 | E3.L)
Grupą porównawczą jest klasa QLC o dużej pojemności, taka jaka jest obecnie, z jednym dyskiem TLC w celu zapewnienia skali. P5430 to najmniejszy dysk w zestawie i jedyny o pojemności poniżej 61 TB, dzieli łącze Gen4 z P5336 61.44 TB i P5336 122.88 TB oraz DapuStor J5060 , wszystkie trzy w U.2. DapuStor R6060 , Micron 6600 ION i Micron 6550 ION zapewniają łącza Gen5, więc tam, gdzie P5430 dotrzymuje im kroku, robi to z połową magistrali. Tylko TLC 6550 ION dzieli współczynnik kształtu E3.S z P5430; celem grupy jest pokazanie, gdzie ląduje dysk QLC Gen4 o pojemności 30 TB, gdy alternatywy na półce są większe, nowsze lub oba.
Wskaźnik wydajności FIO
Aby zmierzyć wydajność pamięci masowej każdego dysku SSD w oparciu o typowe wskaźniki branżowe, używamy 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
- 4K Losowo
128K Sekwencyjny zapis (IODepth 16 / NumJobs 1)
Dysk P5430 osiągnął 3,150.2 MB/s w teście zapisu sekwencyjnego 128 KB, przekraczając swój wynik 3,000 MB/s i dorównując wynikowi Solidigm P5336 o pojemności 122.88 TB, osiągając 3,152.5 MB/s, co plasuje go na czele QLC Gen4. Dysk DapuStor R6060 o pojemności 122.88 TB osiągnął 3,920.6 MB/s na łączu Gen5, a dysk TLC Micron 6550 ION o pojemności 61.44 TB znacznie wyprzedził resztę, osiągając 10 456,4 MB/s. Niższe od P5430 były DapuStor J5060 o pojemności 61.44 TB z wynikiem 2,883.1 MB/s, Micron 6600 ION o pojemności 245.76 TB z wynikiem 2,838.0 MB/s i Solidigm P5336 o pojemności 61.44 TB z wynikiem 2,503.5 MB/s, co dało wynik 30.72 TB P5430 z wynikiem 312.2 MB/s przed 245.76 TB 6600 ION.
128K Sekwencyjne opóźnienie zapisu (IODepth 16 / NumJobs 1)
Opóźnienie było zależne od przepustowości – P5430 osiągnął 634.5 µs, nieznacznie mniej niż P5336 o pojemności 122.88 TB (634.0 µs) i ustąpił jedynie 6550 ION (191.0 µs) i R6060 (509.7 µs). J5060 osiągnął 693.3 µs, 6600 ION (704.3 µs), a P5336 o pojemności 61.44 TB (798.4 µs) uplasował się na dalszych miejscach.
128 KB odczytu sekwencyjnego (IODepth 64 / NumJobs 1)
Dysk P5430 osiągnął 7,132.1 MB/s w odczycie sekwencyjnym 128 KB, co jest praktycznie identyczne z wynikami dysków P5336 o pojemności 61.44 TB (7,132.3 MB/s), J5060 (7,126.8 MB/s) i P5336 o pojemności 122.88 TB (7,121.6 MB/s), a także nieznacznie powyżej 7,000 MB/s. Wszystkie cztery dyski Gen4 plasują się na tym samym poziomie, a dyski Gen5 go przewyższają: 6550 ION z 13 979,7 MB/s, 6600 ION z 12 729,8 MB/s i R6060 z 11 554,0 MB/s.
Opóźnienie odczytu sekwencyjnego 128 KB (IODepth 64 / NumJobs 1)
Dysk P5430 odnotował opóźnienie odczytu sekwencyjnego 128 KB na poziomie 1,121.3 µs, co dało wynik ex aequo z dyskiem P5336 o pojemności 61.44 TB (1,121.3 µs) i wynik o 2 µs gorszy od dysków J5060 i P5336 o pojemności 122.88 TB. Dyski Gen5 uzyskały opóźnienie między 571.9 µs (6550 ION) a 692.1 µs (R6060).
Losowy zapis 64K
P5430 rozpoczął losowy test zapisu 64 KB z prędkością 2,359.9 MB/s i 37.8 tys. IOPS przy 1/1, osiągnął 3,149.9 MB/s przy 2/1, a następnie utrzymywał się między 3,090.7 MB/s a 3,156.5 MB/s w pozostałych 16 punktach testu, osiągając szczyt na poziomie 3,156.5 MB/s i 50.5 tys. IOPS przy 32/4 i zamykając się na 3,149.6 MB/s przy 32/8. To ten sam pułap zapisu 3.15 GB/s, który wykrył test 128 KB, a od 2/1 P5430 utrzymywał się na tym poziomie przy każdej głębokości kolejki i liczbie zadań.
W tej grupie, dysk P5336 o pojemności 122.88 TB osiągnął niemal identyczny poziom, od 2,429.9 MB/s do 3,182.7 MB/s, a dysk R6060 utrzymał się między 3,913.8 MB/s a 3,916.9 MB/s po starcie z 3,477.9 MB/s. Dysk J5060 utrzymywał się blisko 2,883 MB/s z dwoma spadkami do 2,700 MB/s, a dysk P5336 o pojemności 61.44 TB osiągnął między 2,412.9 MB/s a 2,721.4 MB/s. Procesor 6600 ION osiągał wyniki od 569.1 MB/s do 2,999.6 MB/s w zależności od kombinacji, kończąc na 694.8 MB/s i 11.1 tys. IOPS przy 32/8, podczas gdy procesor TLC 6550 ION uplasował się w innej klasie, osiągając nawet 10 413,1 MB/s.
Opóźnienie losowego zapisu 64K
Ponieważ przepustowość była płaska, opóźnienie P5430 skalowało się niemal dokładnie z wybitnymi operacjami wejścia/wyjścia: 26.1 µs przy 1/1, 39.3 µs przy 2/1, 79.0 µs do 80.5 µs przy czterech wybitnych operacjach, 158.3 µs do 161.4 µs przy ośmiu, 317.1 µs do 322.9 µs przy 16, 633.7 µs do 645.2 µs przy 32, 1,268.6 µs przy 64, 2,533.9 µs do 2,539.5 µs przy 128 i 5,079.3 µs przy 32/8. Czas zapisu dla P5336 122.88 TB wyniósł 5,121.2 µs, dla J5060 – 5,548.9 µs, a dla P5336 61.44 TB – 6,026.4 µs, podczas gdy dla R6060 czas ten wyniósł 4,086.6 µs, a dla 6550 ION – 1,588.0 µs. Opóźnienia zapisu dla 6600 ION również były widoczne w przypadku opóźnienia, wynoszącego 23,020.7 µs przy 32/8.
Odczyt losowy 64K
P5430 wzrósł z 273.3 MB/s i 4.4 tys. IOPS przy 1/1 do 1,038.8 MB/s przy 1/4, 1,951.8 MB/s przy 1/8, 3,447.6 MB/s przy 2/8 i 5,591.4 MB/s przy 4/8, a następnie osiągnął granicę Gen4 przy 7,124.8 MB/s i 114.0 tys. IOPS przy 8/8 i utrzymał się na tym poziomie, z dokładnością do 1 MB/s, przez ostatnie pięć punktów zwycięstwa. Trzy pozostałe dyski Gen4, J5060 i oba P5336, osiągnęły wynik 7,125 MB/s, a dyski Gen5 pokonały go z dużą przewagą: R6060 z wynikiem 13 274,8 MB/s, 6550 ION z wynikiem 13 204,6 MB/s, a 6600 ION z wynikiem 11 946,5 MB/s.
Opóźnienie odczytu losowego 64K
Opóźnienie odczytu dla P5430 wyniosło początkowo 228.2 µs przy 1/1 i utrzymywało się między 240 µs a 296 µs przez osiem punktów oczekujących, a następnie wzrosło do 290 µs–321 µs przy 16 punktach oczekujących, 357 µs–374 µs przy 32 punktach oczekujących, 560.9 µs przy 64 punktach oczekujących, 1,122 µs przy 128 punktach oczekujących i 2,244.9 µs przy 32/8, gdy dysk osiągnął limit przepustowości. Napędy J5060 i oba P5336 zakończyły odczyt w odległości 1 µs od tej samej wartości 2,245 µs, ponieważ wszystkie cztery nasycają to samo łącze; Dyski Gen5 uzyskały wyniki między 1,204.5 µs dla R6060 a 1,467.8 µs dla 6600 ION. W przypadku dysku o niskiej pojemności, wynik 228.2 µs dla P5430 był jednym z najwolniejszych w grupie, obok P5336 o pojemności 122.88 TB i 227.5 µs, a najszybszy dla 6600 ION – 110.3 µs.
Odczyt losowy 4K
P5430 skalował się z 10.0 tys. IOPS przy 1/1 do 77.1 tys. przy 1/8, 147.0 tys. przy 2/8, 273.3 tys. przy 4/8, 495.5 tys. przy 8/8 i 822.6 tys. przy 16/8, a następnie osiągnął szczyt na poziomie 975.2 tys. IOPS i 3,809.2 MB/s przy 32/8. Ten szczyt jest powyżej wartości 934.5 tys. dla modelu 30.72 TB firmy Solidigm i pokonał oba dyski P5336, osiągając 948.9 tys. dla modelu 61.44 TB i 935.8 tys. dla modelu 122.88 TB. Punkty pojedynczego zadania skalowały się znacznie wolniej, osiągając zaledwie 130.2 tys. przy 32/1, więc dysk potrzebuje zadań równoległych, aby osiągnąć swoją wartość. Napędy Gen5 oraz J5060 znacznie je przewyższyły, osiągając wynik 32/8: 6550 ION na poziomie 1.797 Mb/s, 6600 ION na poziomie 1.727 Mb/s, R6060 na poziomie 1.656 Mb/s i J5060 na poziomie 1.322 Mb/s.
Opóźnienie odczytu losowego 4K
Opóźnienie odczytu 4 KB dysku P5430 wynosiło 99.8 µs przy 1/1 i utrzymywało się w przedziale od 102 µs do 130 µs w punktach wielozadaniowych do 8/8, podczas gdy w punktach głębokiej kolejki zadań pojedynczych przy 8/1, 16/1 i 32/1 wahało się od 166 µs do 245 µs. Wzrosło do 142.4 µs przy 16/4, 155.0 µs przy 16/8, 172.6 µs przy 32/4 i 261.8 µs przy 32/8, gdy dysk zbliżał się do maksymalnego IOPS. Dwa dyski P5336 podążały tą samą krzywą w ciągu kilku mikrosekund i zakończyły na 268.8 µs i 272.0 µs przy 32/8. Najniższy czas pierwszego dostępu odnotowano w przypadku 6600 ION, wynoszący 52.4 µs, natomiast najniższy w przypadku 6550 ION — 141.5 µs.
Losowy zapis 4K
P5430 otworzył losowy cykl zapisu 4K z szybkością 81.8 tys. IOPS przy 1/1 z opóźnieniem 11.8 µs, wzrósł do 134.1 tys. przy 1/4 i osiągnął szczyt na poziomie 152.5 tys. IOPS i 595.8 MB/s przy 1/8. Po tym szczycie utrzymywał się na poziomie od 111.7 tys. do 149.7 tys. dla każdej pozostałej kombinacji, aż do 64 oczekujących operacji wejścia/wyjścia, z wyjątkiem spadku do 84.6 tys. w punkcie pojedynczego zadania 32/1, i ustabilizował się na poziomie 88.2 tys. przy 16/8, 90.3 tys. przy 32/4 i 74.2 tys. przy 32/8, gdy było 128 lub więcej oczekujących operacji zapisu. Solidigm ocenia dysk na 120 tys., a P5430 przekroczył tę wartość w dziewięciu z 18 punktów, wszystkie z wynikiem od czterech do 32 wybitnych operacji wejścia/wyjścia. Utrzymał się w granicach 7 procent od oceny, osiągając 64 wybitne wyniki, i spadł o 25 do 38 procent poniżej na dwóch najdłuższych poziomach kolejki.
Najbliższy dysk QLC, 6600 ION, osiągnął szczyt na poziomie 113.8 KB, ale w całym zakresie wahał się między 41 KB a 114 KB, kończąc na 41.4 KB; R6060 osiągnął szczyt na poziomie 51.2 KB i zakończył na 30.8 KB; P5336 o pojemności 122.88 TB osiągnął szczyt na poziomie 45.5 KB i zakończył na 25.9 KB. TLC 6550 ION był jedynym dyskiem w tym samym zakresie, osiągając szczyt na poziomie 116.2 KB i 95.5 KB na poziomie 32/8. J5060 i P5336 o pojemności 61.44 TB nie ukończyły testu losowego zapisu danych do 4 KB w momencie pierwotnego uruchomienia tej grupy, dlatego nie uwzględniono ich na tym wykresie.
Opóźnienie losowego zapisu 4K
Opóźnienie utrzymywało się na poziomie 11.8 µs przy 1/1, 19.2 µs przy 2/1, 29.3 µs przy 1/4, 51.8 µs przy 1/8 i 106 µs do 126 µs przy 16 pozostałych, a następnie rosło wraz z głębokością kolejki do 255 µs do 378 µs przy 32, 558 µs do 572 µs przy 64, 1,416 µs do 1,450 µs przy 128 i 3,449.4 µs przy 32/8. Tę ostateczną wartość można porównać z wartościami 2,676.6 µs dla modelu 6550 ION, 6,141.0 µs dla modelu 6600 ION, 8,295.3 µs dla modelu R6060 i 9,859.8 µs dla modelu P5336 122.88 TB.
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 podczas uzyskiwania dostępu do danych przechowywanych na dyskach NVMe lub innych szybkich urządzeniach pamięci masowej. GDS przesyła dane bezpośrednio między urządzeniem pamięci masowej a pamięcią GPU, bez konieczności ich tymczasowego przechowywania w pamięci systemowej, co zmniejsza opóźnienia i zwiększa przepustowość.
Tradycyjnie, gdy procesor graficzny (GDSIO) przetwarza dane przechowywane na dysku NVMe, dane muszą najpierw przejść przez procesor (CPU) i pamięć systemową, zanim dotrą do procesora graficznego (GPU). Ten proces wprowadza wąskie gardła, ponieważ procesor (CPU) działa jako pośrednik, zwiększając opóźnienie i zużywając cykle procesora oraz przepustowość pamięci. Technologia GPU Direct Storage eliminuje ten problem, umożliwiając procesorowi graficznemu dostęp do danych bezpośrednio z urządzenia pamięci masowej za pośrednictwem magistrali PCIe. W przypadku obciążeń AI, które przesyłają strumieniowo terabajty danych przez potok treningowy lub wnioskowania, ta bezpośrednia ścieżka zapobiega bezczynności procesorów graficznych podczas operacji wejścia/wyjścia. Nasze przetwarzanie GDSIO (GDSIO) wykonuje sekwencyjne odczyty i zapisy z rozmiarami transferu 16 KB, 128 KB i 1 MB w ramach od 1 do 128 wątków, a my raportujemy przepustowość, liczbę operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) i średnie opóźnienie dla każdego punktu.
Przepustowość sekwencyjnego odczytu GDSIO
Krzywa odczytu P5430 ma kształt, jakiego oczekujemy od kontrolerów QLC firmy Solidigm: nierównomierny przy 16 000, a następnie wyraźny wzrost wraz ze wzrostem rozmiaru transferu. Przy 16 000, prędkość otwierała się na poziomie 537 MiB/s na jednym wątku, spadała do 166 MiB/s przy czterech wątkach i 179 MiB/s przy ośmiu, a następnie wracała do 345 MiB/s przy 16, 501 MiB/s przy 32 i 808 MiB/s przy 64, kończąc na 1.1 GiB/s przy 128 wątkach. Ten spadek i odzyskiwanie pojedynczego wątku to ten sam schemat, który wykazały dyski P5336 i oba DapuStor w sekcji małych bloków, a P5430 znalazł się w środku grupy z prędkością 16K, daleko za Micron 6600 ION z prędkością 1.9 GiB/s na najwyższym końcu, ale przed dwoma DapuStorami i na równi z 6550 ION w zakresie środkowych wątków.
Przy 128K, P5430 wzrósł z 290 MiB/s z jednym wątkiem do 713 MiB/s z czterema, 1.1 GiB/s z ośmioma, 1.6 GiB/s z 16, 2.0 GiB/s z 32, 2.1 GiB/s z 64 i 2.3 GiB/s z 128. To szło w parze z P5336 122.88 TB i zakończyło się niemal punkt po punkcie na równi z 6550 ION, ale dyski Gen5 odskoczyły tutaj: 6600 ION osiągnął 5.3 GiB/s, R6060 4.9 GiB/s, a J5060 3.8 GiB/s przy 128 wątkach, a P5336 61.44 TB przy 2.8 GiB/s.
Wyniki 1M pokazują, gdzie łącze Gen4 serwera P5430 pokazuje swój limit. Początkowo prędkość wynosiła 1.0 GiB/s na jednym wątku, następnie wzrosła do 2.9 GiB/s przy czterech wątkach i 3.3 GiB/s przy ośmiu, a następnie spadła do 3.6 GiB/s przy 16 wątkach, 3.7 GiB/s przy 64 wątkach i 3.8 GiB/s przy 128 wątkach. Płaskowyż od 16 wątków oznacza wyczerpanie się magistrali, co powoduje, że serwer P5430 tworzy zwarty klaster z trzema innymi dyskami Gen4: P5336 o pojemności 122.88 TB z prędkością 4.1 GiB/s oraz P5336 o pojemności 61.44 TB i J5060 z prędkością 4.3 GiB/s. Para Gen5 na czele rankingu odnotowała wyraźne zwycięstwo – R6060 i 6600 ION uzyskały 5.9 GiB/s, podczas gdy TLC 6550 ION był w tym teście gorszy z wynikiem 2.6 GiB/s. W przypadku strumienia odczytu dużych bloków GPU, P5430 zapewnia około 90 procent tego, co większe dyski QLC Gen4 i około dwie trzecie tego, co oferują liderzy Gen5.
GDSIO Sekwencyjny odczyt IOPS
P5430 osiągnął szczytową wartość 74.8 tys. IOPS przy obciążeniu 16 tys. wątków i 128 wątkach, co dało mu czwarte miejsce w grupie za 6600 ION (130.4 tys.), P5336 (61.44 TB) (93.3 tys.) i P5336 (122.88 TB) (83.0 tys.), a przed R6060 (62.6 tys.), 6550 ION (62.1 tys.) i J5060 (54.7 tys.). Krzywe IOPS przy 128 tys. i 1 mln wątków podążają za powyższymi plateau przepustowości, przy czym P5430 osiągnął poziom nieco poniżej 19 tys. IOPS przy 128 tys. i około 3.8 tys. IOPS przy 1 mln wątków po nasyceniu łącza Gen4.
Opóźnienie odczytu sekwencyjnego GDSIO
W przypadku mniejszego zakresu, opóźnienie odczytu 16 KB w pojedynczym wątku P5430 wynoszące 27.8 µs ustąpiło jedynie dwóm dyskom DapuStor: 20.2 µs dla J5060 i 22.1 µs dla R6060, a także wyprzedziło dysk P5336 o pojemności 61.44 TB z wynikiem 28.4 µs. Dysk 6600 ION uzyskał opóźnienie 38.6 µs, a dwa dyski, które miały problemy z QD1, to P5336 o pojemności 122.88 TB z czasem 82.1 µs i 6550 ION z czasem 90.9 µs. Oba dyski generują karę za pierwszy dostęp, której nie ma P5430. W miarę jak liczba wątków rosła, wraz ze wzrostem głębokości kolejki rosło opóźnienie, tak jak ma to miejsce w przypadku każdego dysku w grupie. Przy 1 mln i 128 wątkach opóźnienie dla dysku P5430 wynosiło około 33 ms, czyli więcej niż dla dysków Gen5 (21 ms), ale mniej niż dla dysku 6550 ION (48 ms), co było wynikiem porównywalnym z dwoma dyskami P5336.
Przepustowość zapisu sekwencyjnego GDSIO
Przy prędkości 1M, P5430 zapisywał 2.9 GiB/s na jednym wątku, 3.0 GiB/s na czterech wątkach, 2.9 GiB/s na ośmiu do 32 wątków oraz 2.7 GiB/s na 64 i 128 wątkach. Jest to wynik równy lub wyższy od wartości znamionowej dysku 3,000 MB/s (ok. 2.8 GiB/s) od jednego wątku do 32, ze spadkiem o ok. 10 procent od szczytu przy 128 wątkach, co plasuje P5430 na czwartym miejscu w grupie z wynikiem 1M za R6060 z wynikiem 3.8 GiB/s, 6550 ION z wynikiem 3.9 GiB/s przy 32 wątkach i P5336 o pojemności 61.44 TB z wynikiem 3.2 GiB/s, jednocześnie pokonując 6600 ION z wynikiem 2.95 GiB/s, J5060 z wynikiem 2.8 GiB/s i P5336 o pojemności 122.88 TB z wynikiem 2.86 GiB/s.
Przy 128K, P5430 wzrósł z 1.7 GiB/s z jednym wątkiem do 2.8 GiB/s z czterema i 2.9 GiB/s z ośmioma i 16, a następnie spadł do 2.1 GiB/s z 32, 1.7 GiB/s z 64 i 1.7 GiB/s z 128. P5336 122.88TB wykazał takie samo zwężenie na niższej bazie, z 2.8 GiB/s przy ośmiu wątkach do 2.1 GiB/s przy 128, a P5336 61.44TB spadł z 3.2 GiB/s do 2.4 GiB/s, więc spadek przy głębokich kolejkach zapisu 128K wygląda jak cecha rodziny Solidigm QLC wspólna dla wszystkich trzech dysków. DapuStor R6060 i Micron 6550 ION utrzymywały przepustowość od 3.7 do 3.8 GiB/s w 64 wątkach przy 128 KB, a J5060 utrzymywał stabilną prędkość na poziomie 2.8 GiB/s w całym zakresie. Przy 16 KB, P5430 wahał się od 582 MiB/s do 1.3 GiB/s, w tym samym paśmie co wszystkie inne, z wyjątkiem P5336 o pojemności 122.88 TB, który nigdy nie przekroczył 0.8 GiB/s przy 16 KB.
GDSIO Sekwencyjny zapis IOPS
Wartość IOPS 16 tys. sekwencyjnego zapisu na sekundę (IOPS) dysku P5430 osiągnęła szczyt na poziomie 88.2 tys. przy 16 wątkach, co plasuje go na szóstym miejscu w grupie, w której pięć dysków plasuje się między 94 tys. a 100 tys.: 6550 ION (100.0 tys.), R6060 (98.4 tys.), 6600 ION (98.0 tys.), P5336 (61.44 TB) (94.4 tys.) i J5060 (89.0 tys.). P5336 (122.88 TB) (53.3 tys.) to jedyny dysk o znacznie niższej pojemności. Różnica między dyskiem 6550 ION a dyskiem P5430 wynosi 12 procent, w przypadku dysków o pojemności od dwóch do ośmiu razy większej niż P5430.
Opóźnienie zapisu sekwencyjnego GDSIO
Opóźnienie zapisu 16 KB w trybie pojedynczego wątku wyniosło 26.0 µs dla P5430, ustępując jedynie R6060 (21.9 µs) i ex aequo z P5336 o pojemności 61.44 TB. J5060 uzyskało opóźnienie 26.9 µs, 6600 ION – 30.6 µs, 6550 ION – 30.7 µs, a P5336 o pojemności 122.88 TB – 31.2 µs. P5430 utrzymał tę pozycję w lżejszych i średnich obciążeniach 16 000 i 128 000 TB. W cięższym przypadku sytuacja wyglądała inaczej: przy 128 tys. i 128 wątkach wynik 9.4 ms był najwyższy w grupie, co było konsekwencją spadku przepustowości powyżej, a przy 1 mln i 128 wątkach wynik wyniósł około 47 ms, pomiędzy 6600 ION z wynikiem 54 ms i P5336 122.88 TB z wynikiem 50 ms po stronie wysokiej, a J5060, R6060, P5336 61.44 TB i 6550 ION z wynikiem od 39 ms do 45 ms poniżej.
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 wyzwaniami, takimi jak obsługa punktów kontrolnych, pobieranie danych i trenowanie modeli. Test został zaprojektowany tak, aby każdy dysk był w pełni wypełniony punktami kontrolnymi; większe dyski SSD obsługują więcej punktów 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 stałej wydajności zapisu, szczególnie w przypadku długich cykli szkoleniowych. Wykorzystaliśmy wersję 2.0 narzędzia testowego DLIO 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 paralelizmem potokowym, rozłożonymi 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.
Przy pojemności 1,636 GB każdy, dysk P5430 o pojemności 30.72 TB zawiera 15 punktów kontrolnych na przebieg, w porównaniu z 33 punktami kontrolnymi dla dwóch dysków o pojemności 61.44 TB, 66 punktami dla dysku P5336 o pojemności 122.88 TB, 68 punktami kontrolnymi dla dysku R6060 i 130 punktami kontrolnymi dla dysku 6600 ION. Dysk J5060 nie należał do tej grupy. Wyniki przedstawiają średni czas zapisu jednego punktu kontrolnego w każdym z trzech przebiegów.
W pierwszym przejściu, P5430 osiągnął średnio 526.03 sekundy na punkt kontrolny, zajmując trzecie miejsce za R6060, który zanotował najszybszy pierwszy przejazd w grupie, oraz 6550 ION z czasem 484.30 sekundy na punkt kontrolny. Uzyskał on wynik tuż przed P5336 z czasem 122.88 TB (530.75 sekundy), 6600 ION z czasem 580.98 sekundy i P5336 z czasem 61.44 TB (662.68 sekundy). Przy 1,636 GB na punkt kontrolny, pierwsze przejście P5430 daje około 3.1 GB/s, co jest wartością zbliżoną do zmierzonego limitu zapisu FIO wynoszącego 3,150 MB/s.
Drugi przebieg rozpoczął się z każdym dyskiem już zapełnionym od pierwszego. Średni czas P5430 wzrósł o 27 procent do 666.85 sekundy. R6060 uzyskał mniej więcej dwukrotnie lepszy czas pierwszego przebiegu w najwolniejszym drugim przebiegu w grupie, 6600 ION wzrósł o 60 procent do 926.70 sekundy, P5336 o pojemności 122.88 TB o 41 procent do 746.14 sekundy, 6550 ION wzrósł o 18 procent do 570.23 sekundy, a P5336 o pojemności 61.44 TB uzyskał nieznacznie lepszy czas – 640.71 sekundy.
Średnie wyniki trzeciego przejścia dla każdego przejazdu były niższe o mniej niż 5 procent od drugiego. P5430 zakończył z czasem 677.89 sekundy, co stanowi wzrost o 1.7 procent i ponownie zajął trzecie miejsce za 6550 ION z czasem 585.03 sekundy i P5336 z czasem 61.44 TB z czasem 639.63 sekundy. To o około 10 procent mniej czasu na punkt kontrolny niż w przypadku P5336 z czasem 122.88 TB z czasem 757.31 sekundy i o około 30 procent mniej niż w przypadku R6060 z czasem 965.27 sekundy i 6600 ION z czasem 968 sekund.
Po pierwszym punkcie kontrolnym trwającym 501.2 sekundy, P5430 utrzymywał się między 526.2 a 528.4 sekundy przez pozostałe 14 punktów kontrolnych pierwszego przejścia, z rozbieżnością 2.2 sekundy; P5336 122.88TB, kolejny najkrótszy, utrzymywał się w przedziale od 520.3 do 548.6 sekundy podczas pierwszego przejścia. Od punktu kontrolnego 16 do 45, P5430 pracował w szerszym paśmie, między 601.4 a 713.6 sekundy, bez skoku między drugim a trzecim przejściem. P5336 122.88TB podążał tym samym dwupoziomowym schematem, z czasami od 661 do 848 sekund po pierwszym przejściu, a R6060 i 6600 ION zakończyły swoje przejazdy w przedziale od 878 do 1,034 sekund.
Wniosek
Dysk Solidigm D5-P5430 o pojemności 30.72 TB to trzyletnia konstrukcja z interfejsem Gen4, a wyniki GDSIO wskazują, że jak na swoją klasę, dobrze się zestarzał. W przypadku odczytu dużych bloków z GPU z prędkością bezpośrednią osiągnął 3.8 GiB/s przy 1 MB, czyli około 90% tego, co osiągnęły dyski QLC Gen4 o pojemności 61 TB i 122 TB oraz około dwie trzecie tego, co osiągnęły dyski R6060 i 6600 ION Gen5. W przypadku zapisu utrzymywał się na poziomie lub powyżej 3,000 MB/s, od pojedynczego wątku do 32 wątków, ze spadkiem o około 10% przy 128 wątkach. Jego szczytowa wartość 3.0 GiB/s przewyższyła wyniki dysków 6600 ION, J5060 i P5336 o pojemności 122.88 TB. Opóźnienie pojedynczego wątku wynoszące 27.8 µs przy odczycie i 26.0 µs przy zapisie plasowało go w czołowej trójce w obu kategoriach, a jego 16-tysięczny IOPS przy zapisie plasował się w granicach 12% w porównaniu z dyskami od dwóch do ośmiu razy większymi od jego pojemności. Dwa obszary, w których dysk ustąpił, to te, w których spodziewano się uzyskać przewagę od dysku Gen4: pułapy odczytu 128 KB i 1 MB, gdzie para Gen5 zawiodła, oraz zapis 128 KB w głębokiej kolejce, gdzie jego prędkość spadła do 1.7 Gb/s, podobnie jak w przypadku jego odpowiedników P5336.
W FIO, P5430 plasował się na szczycie Gen4 wszędzie tam, gdzie obciążenie było ograniczone odczytem, osiągając 7,132.1 MB/s przy odczycie sekwencyjnym 128 KB, 7,125 MB/s przy odczycie losowym 64 KB i 975.2 tys. IOPS przy odczycie losowym 4 KB, a zapis odbywał się ze stałą prędkością 3,150 MB/s przy odczycie sekwencyjnym 128 KB i losowym 64 KB, bez spadku wydajności przy dowolnej głębokości kolejki. Wynik losowego zapisu 4 KB wyróżnia go na tle konkurencji: szczytowy wynik IOPS 152.5 tys. i 111.7 tys. lub więcej w każdej kombinacji, do 64 niezrealizowanych operacji wejścia/wyjścia z wyjątkiem jednego, w porównaniu ze szczytowymi wartościami 45.5 tys. i 51.2 tys. dla dwóch dysków QLC o pojemności 122 TB i dysku 6600 ION, który wahał się między 41 tys. a 114 tys. Przy tej pojemności układ P5430 obsługuje jednostkę pośrednią o pojemności 8 KB, podczas gdy w układach P5336 i 6600 ION jest to 16 KB.
W przypadku punktów kontrolnych DLIO, dysk P5430 zapisał pierwszy przebieg z prędkością około 3.1 GB/s, blisko limitu zapisu FIO, z 2.2-sekundowym rozrzutem na ostatnie 14 punktów kontrolnych, a w trzecim przebiegu ustabilizował się na poziomie 677.89 sekundy na punkt kontrolny 1,636 GB. Dało mu to trzecie miejsce w grupie, za dyskami TLC 6550 ION i P5336 o pojemności 61.44 TB, a czas potrzebny na jeden punkt kontrolny był o około 10 procent krótszy niż w przypadku dysków P5336 o pojemności 122.88 TB i o około 30 procent krótszy niż w przypadku dysków R6060 i 6600 ION. Dyski o pojemności 122 TB i 245 TB mieszczą od czterech do dziewięciu razy więcej punktów kontrolnych na jedno zapełnienie, ale po pierwszym przebiegu zapis każdego z nich trwał dłużej.
Chociaż nieco spóźniliśmy się z recenzją tego dysku, P5430 pasuje do 2026 roku jako główny slot QLC, do którego Solidigm go zaprojektował: treści i warstwy obiektów o dużej intensywności odczytu, ciepłe jeziora danych zasilające GPU przy dużych rozmiarach bloków oraz zwirtualizowane lub mieszane obciążenia, w których 16-kilobajtowa jednostka pośrednia P5336 nie jest najlepszym rozwiązaniem. Argument przeciwko niemu jest argumentem przeciwko QLC Gen4 ogólnie: nabywca, który buduje nowy system na Gen5, otrzymuje od 62 do 96 procent większą przepustowość sekwencyjnego odczytu 128 KB i od dwóch do ośmiu razy większą pojemność na slot niż nowsze dyski, jeśli te czynniki są czynnikami decydującymi o zakupie. Dla wszystkich innych P5430 pozostaje rozsądnym dyskiem 30 TB, oferującym wytrzymałość, moc i wydajność małych bloków, w których większe dyski QLC nie przodują.
Amazon