Specjaliści z branży kreatywnej, analitycy danych i inne osoby zajmujące się aplikacjami intensywnie przetwarzającymi dane są znane z tego, że inwestują ogromne sumy w swoje stacje robocze. I nie bez powodu – platformy te zostały zaprojektowane z myślą o szybkim wykonywaniu zadań, generując natychmiastową wartość biznesową. Wszystkie te działania stwarzają nowy problem dla pamięci masowej. Stacje robocze albo nie mają wystarczająco szybkiej pamięci flash, albo złożoność sprzętowo-programowa sprawia, że jest to nie do utrzymania. Chociaż istnieje kilka sposobów obejścia tego problemu, oto najprostszy – 30.72 TB pamięci flash klasy enterprise i jedno gniazdo PCIe.
Oceniając opcje pamięci masowej, profesjonaliści nie mają problemu z wyborem. Większość systemów klasy premium od Lenovo, Dell, HP i innych firm oferuje mnóstwo gniazd M.2, a także kilka innych opcji dla dysków twardych i SSD. Dyski M.2 są jednak zazwyczaj niewielkie i w większości konfiguratorów stacji roboczych osiągają pojemność do 4 TB. I choć w jednym systemie można umieścić kilka dysków M.2, wiele roboczych zestawów danych wykracza poza te dyski, co oznacza konieczność zastosowania oprogramowania RAID.
Alternatywnie, użytkownicy mogą wdrożyć standardową kartę RAID, ale nawet wtedy większość stacji roboczych nie jest skonfigurowana z wieloma zatokami na dyski SSD 2.5″. Nawet gdyby tak było, większość kart RAID ograniczyłaby wydajność pamięci flash i znacznie skomplikowała system. Jeśli jednak odporność danych jest kluczowa, nadal mają one swoje miejsce.
Użytkownicy stacji roboczych mogą również zdecydować się na pamięć masową podłączoną do sieci, a jeśli mają ochotę na eksperymenty i korzystają ze wsparcia IT, mogą podłączyć kartę Fibre Channel, aby uzyskać połączenie z macierzą o niskim opóźnieniu. NAS-y mogą oczywiście zapewnić „nieograniczoną” przestrzeń dyskową przez sieć, ale wydajność nie dorówna lokalnemu NVMe. Dochodzi również aspekt kosztów związanych z dedykowaniem znacznej ilości pamięci masowej dla użytkownika komputera stacjonarnego z macierzy all-flash. I chociaż technologia Fibre Channel jest z pewnością opłacalna w niektórych przypadkach, istnieją problemy z fizycznym okablowaniem, które należy rozwiązać, dodatkowo pogłębiając fakt, że wiele komputerów stacjonarnych nie znajduje się w centrum danych, w którym zazwyczaj znajdują się przełączniki Fibre Channel, ani w jego pobliżu.
W związku z serią systemów AMD Threadripper, które niedawno trafią do naszego laboratorium, postanowiliśmy zbadać alternatywne rozwiązania, aby przekonać się, jak łatwe i niezawodne mogą być lokalne dyski SSD klasy korporacyjnej w nowoczesnych stacjach roboczych klasy premium.
Lenovo ThinkStation P620 + dysk SSD Solidigm P5316 30.72 TB
Lenovo ThinkStation P620 był jedną z pierwszych platform AMD Threadripper, zaktualizowaną latem ubiegłego roku o obsługę procesora AMD Ryzen Threadripper PRO 5995WX. Ten układ to marzenie każdego profesjonalisty, oferując do 64 rdzeni i 128 wątków. P620 obsługuje również do dwóch układów GPU NVIDIA A6000, co oznacza, że jest gotowy do pracy.
Mimo tak dużej mocy, P620 oferuje typowy dla niemal wszystkich stacji roboczych miszmasz opcji obsługi dysków, a każda z opcji wiąże się z pewnymi kompromisami, jak opisano powyżej. Zdecydowaliśmy się na bardzo proste rozwiązanie: dołożyliśmy kartę PCIe za 20 dolarów i dysk SSD Solidigm P5316 o pojemności 30.72 TB. Uczciwie rzecz biorąc, cena detaliczna tych dysków, w ilości jednego egzemplarza, wynosi około 3000 dolarów. Niemniej jednak, ceny zestawów Threadripper z pojedynczym procesorem A6000 oscylują w okolicach 15 tysięcy dolarów, więc rozsądna inwestycja w pamięć masową może być uzasadniona w niektórych przypadkach.
Szkoda, że w większości stacji roboczych klasy high-end nie udało się jeszcze znaleźć idealnego sposobu na wykorzystanie pamięci flash klasy enterprise. Głównym problemem przy przechodzeniu na dyski SSD klasy enterprise jest chłodzenie – i to jest uzasadnione. Pobór mocy dysku SSD klasy enterprise jest znacznie wyższy niż w przypadku typowego dysku klienckiego, co oznacza więcej ciepła. Jeśli ciepło nie zostanie odpowiednio rozproszone, dysk obniży wydajność, aby utrzymać się w trybie online. To jednak najlepszy scenariusz; obserwujemy regularne zanikanie dysków, jeśli nie zadbamy o odpowiednie chłodzenie.
W każdym z testowanych przez nas systemów Threadripper chłodzenie jest kluczowym elementem konstrukcji. Lenovo oferuje stopniowanie prędkości wentylatorów chłodzących, z których użytkownicy będą chcieli skorzystać w przypadku pracy obu układów GPU lub podczas wykonywania intensywnych obliczeń przez długi czas. Byliśmy więc ciekawi: co by się stało, gdybyśmy włożyli dysk SSD klasy enterprise do P620 i pozwolili mu pracować przez weekend?
500 miliardów Pi później
W przypadku tego testu zdecydowaliśmy się na obliczenia liczby Pi, ponieważ zazwyczaj mają one duży wpływ na procesor i naszą nowo dodaną pamięć masową. Ustawiliśmy y-cruncher na obliczenie 500 miliardów liczb Pi, co, biorąc pod uwagę wcześniejsze obliczenia, miałoby zająć około dnia nieprzerwanej pracy. Uznaliśmy, że to wystarczy, aby dysk był wystarczająco obciążony, aby ujawnić, czy P620 jest w stanie go schłodzić.
Dwadzieścia trzy godziny i 42 minuty później zakończyliśmy obliczenia dla Pi. Nawiasem mówiąc, czas jest całkiem przyzwoity; nasze najszybsze serwerowe wykonanie tych obliczeń na dwuprocesorowym komputerze AMD Genoa zajęło niecałe 8 godzin. W przypadku jednoprocesorowej wersji Threadrippera z procesorem AMD, około dnia to całkiem przyzwoity czas.
Co ważne, dysk ani razu nie zbliżył się do progu dławienia termicznego. W szczytowym momencie temperatura utrzymywała się poniżej 50°C, znacznie poniżej limitu 70°C podanego w specyfikacji.
Uwagi końcowe
Pomijając obliczenia Pi, warto zwrócić uwagę na kilka kluczowych wniosków. Po pierwsze, jeśli chodzi o ogólną konstrukcję systemu, dodaliśmy do stacji roboczej dysk SSD klasy enterprise, zajmując jedno gniazdo. To pozostawia miejsce na A6000 w naszym systemie, a także na jeden dodatkowy, jeśli będzie to potrzebne w danym przypadku. Alternatywnie, można zamontować więcej niż jeden z tych dysków SSD, jeśli zajdzie potrzeba dużej pojemności.
Po drugie, nasze rozwiązanie jest proste i szeroko kompatybilne. Nie ma potrzeby stosowania dodatkowego sprzętu poza dyskiem PCIe, a systemy Windows i Linux rozpoznają go jako pojedynczy dysk, co oznacza brak konieczności instalowania oprogramowania RAID ani innych rozwiązań tymczasowych. To ważna uwaga – mamy do czynienia ze stacjami roboczymi, w które zainwestowaliśmy znaczną kwotę, a systemy muszą być podłączone i działać online, aby zapewnić zwrot z tej inwestycji.
Wreszcie, natywna wydajność pojedynczego dysku SSD będzie szybsza niż w przypadku opcji pamięci sieciowej. W przypadku Ethernetu potrzebne byłoby połączenie 100 GbE, aby przewyższyć prędkość odczytu lokalnego NVMe Gen4, a Fibre Channel wymagałby więcej niż dwóch łączy 32 Gb. Istnieją również obawy dotyczące kosztów i bliskości w przypadku tych opcji pamięci współdzielonej, które mogą przewyższyć koszt lokalnej pamięci flash QLC, biorąc pod uwagę same koszty infrastruktury.
Nie poruszyliśmy tu zbyt wielu nowych kwestii – gniazdo PCIe w stacjach roboczych od dawna jest sposobem na zwiększenie pojemności systemu. Należy jednak pamiętać, że często jest ono łączone z dyskami SSD M.2, które wiążą się z kompromisami w zakresie pojemności, wytrzymałości i złożoności wymaganej do udostępnienia pamięci systemowej. Nie każda stacja robocza potrzebuje 30 lub więcej terabajtów szybkiej i prostej pamięci masowej. Mimo to, jesteśmy pod ogromnym wrażeniem możliwości najnowszych stacji roboczych, takich jak P620, w zakresie chłodzenia, aby zapewnić odpowiednią wydajność tych dysków SSD.
Amazon