GRAID Technology 在夏季推出了第一款產品，旨在應對 NVMe SSD 帶來的現代吞吐量挑戰。 GRAID SupremeRAID，據稱是“世界上第一款提供 100% 可用 SSD 性能的 NVMe RAID 卡”。 除了一點點營銷，GRAID 確實遇到了一個非常現實的問題，傳統的 RAID 卡無法提供現代 SSD 必須提供的所有性能。 GRAID 明顯不同，這要歸功於一種全新的架構。 你看，GRAID SupremeRAID 不使用傳統的 RAID 卡； 它使用 GPU 來完成工作。
傳統 NVMe RAID 卡有什麼問題？
傳統的硬件 RAID 卡在一定程度上運行良好。 現在 NVMe SSD 如此之快，硬件 RAID 是一個限制因素。 並不是 RAID 卡本身不起作用，這只是一個數學問題。 具有 Gen4 PCIe 插槽的服務器只能希望從 x16 插槽中獲得 8GB/s 或從 x32 插槽中獲得 16GB/s。
但RAID卡通常是x8規格，這意味著即使在單一伺服器上使用中等容量的NVMe閃存，也需要多張RAID卡。例如，像Intel P5510這樣的主流企業級SSD可以提供7000MB/s的順序讀取頻寬。即使考慮到規格參數與實際效能的差異，在這種工作負載下，兩塊SSD也足以滿足傳統RAID卡的效能需求。
當然，並非每個工作負載都是容易的順序讀取，但重點仍然存在。 將標準 24U 服務器中的 2 個 NVMe SSD 安裝到標準硬件 RAID 卡上既複雜又昂貴，並且會影響系統性能。 也就是說，軟件 RAID 等替代方案也不是很好。 軟件 RAID 很容易設置，無需 RAID 卡的費用，但它會消耗大量 CPU 資源，從而造成性能損失。
進入 GRAID SupremeRAID
如前所述，與跳躍的最大區別在於 GRAID SupremeRAID 基於 NVIDIA T1000 GPU。 對於大多數只關心結果的 GRAID 客戶來說，這一點點細節並不是很有趣，但對於我們的觀眾來說，這是一個非常有趣的事實。 在解決 NVMe RAID 中的瓶頸方面，GPU 具有許多優勢。
首先，SupremeRAID 卡直接處理 I/O，減輕了 CPU 的負擔。 而且，由於該卡是 GPU，因此卡上具有巨大的計算能力，這在標準 RAID 卡上根本不存在。 RAID 保護本身是路徑外的，這意味著數據可以從 CPU 流向存儲而無需通過 SupremeRAID 卡。 GRAID 還有一個 AI 引擎，它構成了它的秘密武器，它運行在卡上，使整個生態系統高效運行。
儘管卡本身是 GRAID 解決方案的基礎，但他們仍將自己歸類為軟件 RAID 解決方案。 目前，GRAID 支持 RAID0、1、5、6 和 10。在性能方面，GRAID 在 6 驅動器系統中驅動了大約 100 萬次 IOPS 和 24GB/s。 順便說一下，24 個驅動器並不是 GRAID 的限制，這正是 2U 服務器中常見的驅動器。 SupremeRAID 在支持的驅動器數量方面沒有硬性限制。 GRAID 還為 NVMe-oF 和各種互連做好了準備，以便它們為新興架構做好準備。
最後一個架構說明。 這是一種標準的現成卡，即插即用，無需佈線。 該卡也不需要電池備份模塊。
性能
在我們開始這篇評測時，GRAID SupremeRAID 僅支援 Linux 系統，但最近我們得知 Windows 系統也即將加入支援行列。本次評測我們使用了支援 NVMe Gen4 的 Intel 可擴展 Gen3 伺服器，該伺服器配備了八塊Intel P5510 3.84TB SSD。我們採用了 RAID 5 架構，既包括使用 GRAID 建置的硬體 RAID 群組，也包括使用 Linux 系統中的 mdadm 建置的軟體 RAID 群組。
軟件 RAID 配置利用了 16K 的條帶大小。 為了調整每個配置，我們使用 FIO 和一系列綜合基準測試，涵蓋大塊順序到小塊隨機。
FIO 工作負載參數
- 1M 順序讀寫 – 16 線程/32 隊列
- 4K 隨機讀寫 – 32 線程/64 隊列
- 8K 隨機 70/30 混合 – 32 線程/64 隊列
考慮到令人印象深刻的說法，我們在進行這次審查時有些樂觀。 並不是說它不可能在存儲市場上表現出色，而是這個解決方案帶來了很多新產品。 正如您很快就會看到的那樣，GRAID 可以毫無問題地拆除傳統的軟件 RAID。
我們在 8.88 毫秒時測得 4M IOPS 0.23K 隨機讀取，而傳統軟件 RAID 在 2.9 毫秒延遲時測得 0.89M IOPS。 轉向寫入性能測量坦率地說是瘋狂的。 GRAID HW RAID 解決方案在 863 毫秒時測得 2.4K IOPS，而 SW RAID5 組在 52.6 毫秒時測得相當乏味的 38.9K IOPS。
將焦點切換到大塊順序帶寬測試，我們仍然印象深刻。 在 GRAID RAID5 組中，我們看到峰值讀取速度為 30.7GB/s，延遲為 16.3ms，峰值寫入速度為 11.3GB/s，延遲為 44.4ms。 這完全吸引了我們的軟件 RAID5 組，該組在 26.2 毫秒延遲時讀取速度還算不錯，為 19.1GB/s，但在 1.42 毫秒時寫入速度為 360GB/s。 過去，軟件 RAID 的 RAID5/6 性能非常差，寫入性能受到巨大影響。
最後，我們回到了隨機工作負載，但這次是混合讀/寫傳播，具有 8K 70/30 配置文件。 在這裡，GRAID 設置能夠繼續以驚人的速度執行，在 1.59 毫秒的延遲下測得 1.3M IOPS，而軟件 RAID5 在 101.3 毫秒的延遲下達到 20.2K IOPS。
結語
如果您需要在一組 NVMe SSD 上利用 RAID，GRAID SupremeRAID SR-1000 解決方案提供了很多選擇。 傳統的硬件 RAID 解決方案對可以流經的數據量有限制，這最終將解決方案的帶寬限制在 PCIe 接口卡可以支持的範圍內。 GRAID 通過迴避數據路徑來緩解該問題。 雖然軟件 RAID 解決方案已經能夠繞過物理卡來路由 NVMe 流量的需要，但性能一直很糟糕。
在我們對 GRAID SupremeRAID 解決方案的測試中，使用八塊Intel P5510 Gen4 SSD組成 RAID 5 陣列，該方案的整體性能表現令人驚艷。相較之下，軟體 RAID 5 的效能僅為其一小部分，並且在任何涉及寫入操作時都會出現嚴重的效能損失。
測試結果足以說明一切。 GRAID 的 4K 隨機讀取效能最高可達8.88 萬 IOPS，而軟體 RAID 僅為 2.9 萬 IOPS。 4K 隨機寫入效能的差距更大，GRAID 達到了 863 萬 IOPS，而軟體 RAID5 僅為 52.6 萬 IOPS。
在 1MB 順序傳輸工作負載下， GRAID 的讀取速度為 30.7GB/s，寫入速度為 11.3GB/s，而軟體 RAID 的讀取速度為 26.2GB/s，寫入速度為 1.42GB/s。同樣，如果只看讀取效能，軟體 RAID 的表現似乎還不錯，但寫入效能卻遠遜於它。
如果您打算投資第 4 代（以及即將推出的第 5 代）固態硬盤，您不希望將性能擱置一旁。 GRAID SupremeRAID 解決方案絕對是非凡的，我們被這個簡單易用的卡和隨附軟件的功效所震撼。 與傳統的硬件 RAID 或流行的軟件 RAID 選項相比，SupremeRAID 1000 為要求苛刻的工作負載提供驚人的投資回報率。
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