Hochleistungs-SSDs wie die DapuStore Haishen5 H5100 sind für fortschrittliche Anwendungen wie KI und HPC von entscheidender Bedeutung.

Daten sind wertvoller denn je, daher ist der Bedarf an leistungsstarken, zuverlässigen und energieeffizienten Speicherlösungen von entscheidender Bedeutung. Die DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSD erfüllt diese Anforderungen mit fortschrittlicher Technologie und durchdachter Konstruktion. Wir haben 16 der H5100s getestet, um zu sehen, wie schnell und leistungsfähig diese modernen Gen5-SSDs sind.

DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSD

Der H5100 stellt einen bedeutenden Sprung nach vorne in der Speicherleistung dar und baut auf der Grundlage der Gen4-SSDs von DapuStor auf. Dieses Laufwerk nutzt den neuesten Marvell Bravera PCIe Gen5-Enterprise-Controller, KIOXIA BiCS8 3D TLC NAND und die maßgeschneiderte DapuStor-Firmware und bietet den doppelten Durchsatz im Vergleich zu seinen Gen4-Gegenstücken. Mit sequentiellen Lesegeschwindigkeiten von bis zu 14,000 MB/s und Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 9,500 MB/s reduziert der Haishen5 H5100 die Datenzugriffszeiten und Latenzzeiten drastisch, was für moderne Workloads wie die in den Bereichen KI und HPC von entscheidender Bedeutung ist.

DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSD

Die IOPS für zufälliges Lesen und Schreiben erreichen jeweils bis zu 2.8 Millionen und 380, während die Latenzen für zufälliges Lesen bei 4K weniger als 54 Mikrosekunden und die Latenzen für Schreiben weniger als 8 Mikrosekunden betragen. Diese Leistungsverbesserungen führen zu schnellerer Datenverarbeitung, verbesserter Systemreaktionsfähigkeit und der Fähigkeit, intensivere Arbeitslasten zu bewältigen. Damit ist es die ideale Wahl für Anwendungen, die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung und Speichereffizienz erfordern.

Moderne Rechenzentren und Hyperscaler stehen nicht nur vor Leistungsproblemen. Energieeffizienz wird immer wichtiger. Die Kombination aus KIOXIA BiCS8 3D NAND und Marvell Bravera SC5-Controller sorgt für hohe Kapazität und Energieeffizienz. Die vertikale Stapeltechnologie des BiCS8 ermöglicht bis zu 32 TB bei reduziertem Stromverbrauch. Im Gegensatz dazu sorgen das dynamische Energiemanagement und die effiziente Datenverarbeitung des Bravera SC5 für Spitzenleistung und minimalen Energieverbrauch und machen ihn ideal für anspruchsvolle Unternehmensanwendungen.

Flexibilität beim Design ist ebenfalls entscheidend. Da neue Server von U.2 auf E3.S migrieren und Hyperscaler – sogar NVIDIA hat mehrere Anwendungen für E1.S – SSD-Anbieter eine größere Vielfalt an Formfaktoren unterstützen müssen. Beim H5100 ist es wichtig zu beachten, dass DapuStor den alten U.2-Formfaktor in Gen5 unterstützt. Sie unterstützen auch Laufwerke mit einer Kapazität von 3.84 TB und 7.68 TB in den EDFFF-Formfaktoren E3.S und E1.S mit mehreren Dichte- und Effizienzvorteilen gegenüber U.2-Laufwerken.

Ein weiterer interessanter Aspekt des DapuStor H5100 ist das Firmware-Design. Durch die Kontrolle der Firmware kann DapuStor die Art und Weise, wie alle Komponenten des Laufwerks interagieren, einfacher integrieren. Dieser Vorteil zeigt sich in vielerlei Hinsicht, angefangen von einer strengeren QoS bis hin zur Unterstützung erweiterter Funktionen wie Flexible Data Placement (FDP). DapuStor passt die Firmware eines Laufwerks für bestimmte Anwendungsfälle an, falls ein Kunde Anforderungen außerhalb des Standardrahmens hat. Zu den anpassbaren Funktionen gehören Firmware-Anpassungen, Sicherheitseinstellungen, Leistungsoptimierung und Energieverwaltungskonfigurationen.

Die H5100 SSD verfügt über erweiterte Quality of Service (QoS)-Funktionen, um eine gleichbleibende Leistung und Datenintegrität bei unterschiedlichen Workloads sicherzustellen. Diese QoS-Funktionen ermöglichen es dem Laufwerk, E/A-Vorgänge effektiv zu verwalten und zu priorisieren und so auch unter anspruchsvollen Bedingungen niedrige Latenzzeiten und einen hohen Durchsatz aufrechtzuerhalten.

Die FDP-Technologie im DapuStor H5100 optimiert die Datenverwaltung innerhalb des Laufwerks. Indem FDP das Schreiben von Daten in verschiedene physische Bereiche ermöglicht, verbessert es die Leistung, Ausdauer und allgemeine Speichereffizienz. Diese erweiterte Funktion trägt dazu bei, die Schreibverstärkung zu reduzieren und verbessert die Fähigkeit des Laufwerks, gemischte Arbeitslasten effektiv zu bewältigen. Obwohl FDP derzeit nur in der Hyperscaler-Welt zu finden ist, gewinnt es innerhalb von OCP enorm an Bedeutung, und dank der inhärenten Ausdauervorteile, die FDP bietet, wird es nicht lange dauern, bis weitere Mainstream-Anwendungen davon profitieren.

DapuStor Haishen5 H5100 SSD-Spezifikationen

Leistungsergebnisse

Um die Leistung der DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSDs besser zu verstehen, haben wir 16 Laufwerke mit je 7.68 TB in einem Supermicro-Speicherserver getestet. Der Supermicro Storage A+ ASG-1115S-NE316R ist ein leistungsstarker 1U-Rackmount-Server für datenintensive Anwendungen. Er unterstützt 16 Hot-Swap-fähige E3.S NVMe-Laufwerke und ist damit ein ideales Testfeld für diese SSDs. Dieser Server wird von einer einzelnen AMD EPYC 9634 84-Core-CPU und 384 GB DDR5 ECC-Speicher angetrieben.

Wir haben die Graid-Lösung verwendet, um die DapuStor-SSDs zu aggregieren. Graid verlagert die Berechnung der Schreibparität auf eine GPU und gibt so Systemressourcen für andere Prozesse frei. Für PCIe Gen4/5-Plattformen verwendet Graid derzeit die NVIDIA A2000-GPU. Die serienmäßige Karte mit doppelter Breite und einem aktiven Luftkühler reicht auf den meisten Plattformen aus. Für diese Supermicro 1U-Plattform mit zwei Steckplätzen mit einfacher Breite hat Graid jedoch eine Lösung. Sie haben eine modifizierte Version der NVIDIA A2000 mit einem dünnen passiven Kühler, was den Einsatz in Serverplattformen mit Luftstrom ermöglicht, aber nicht den Platz für etwas Ähnliches wie eine dickere GPU bietet.

Mit Graid haben wir den Speicher in einem großen RAID5-Pool zusammengefasst und 16 der 7.68 TB großen DapuStor Haishen5 H5100 E3.S SSDs zu einem 105 TB großen Volume kombiniert. Graids Standard-Stripe-Größe für Volumes beträgt 4 KB. Obwohl die JBOD-Flash-Leistung eine höhere Leistung bieten kann, besteht das Risiko eines vollständigen Datenverlusts, wenn eine SSD ausfällt. Eine RAID-Lösung schützt vor diesem Laufwerksverlust und ist für dieses Testszenario die bessere Wahl.

Mit 16 DapuStor Haishen5 H5100 PCIe Gen5 SSDs in einer großen HW RAID5 Graid-Gruppe beginnen wir mit Tests der maximalen Bandbreite und der maximalen I/O. Dies ist eine wichtige Überlegung für Kunden. Paritätsschutz ist entscheidend, um Datenverlust im Falle eines Laufwerksausfalls zu verhindern. Es ist jedoch wichtig, zu viel Overhead zu vermeiden, der die Systemleistung beeinträchtigen könnte.

Bei der Betrachtung der maximalen Lesebandbreite bei einer Datenübertragungsgröße von 1 MB haben wir unglaubliche 205 GB/s von dieser RAID-Gruppe festgestellt. Das entspricht 12.8 GB/s pro Laufwerk für die RAID16-Gruppe mit 5 Laufwerken. Beim sequentiellen Schreiben haben wir insgesamt 105 GB/s oder 6.6 GB/s pro SSD gemessen. Diese Werte liegen nahe an den Datenblattwerten für die SSDs mit 14 GB/s Lesen und 8.8 GB/s Schreiben.

We Schauen Sie sich die 4K-Zufallsübertragungsgeschwindigkeiten an zur Messung des Spitzendurchsatzes. Der 4K-Zufallslesevorgang erreichte einen Höchstwert von 18.1 Mio. IOPS und 74.3 GB/s, während der 4K-Zufallsschreibvorgang 1.873 Mio. IOPS und 7.7 GB/s betrug.

Während statische Lese- oder Schreibtests beim Messen der Spitzenbandbreite oder des Durchsatzes wichtig sind, zeigt die gemischte E/A-Leistung über einen weiten Bereich von Blockgrößen, wie sich der Speicher in traditionelleren Anwendungsfällen verhält.

Wir beginnen mit einer Blockgröße von 4K, die zwischen 70 % und 90 % Leseanteil liegt. Bei einer zufälligen Arbeitslast von 70 % Lesen und 30 % Schreiben auf der DapuStor Haishen5 H5100 16 SSD RAID-Gruppe haben wir einen Durchsatz von 4.173 Mio. IOPS und 17.1 GB/s gemessen. Dabei blieb die durchschnittliche Latenz nur 0.644 ms. Bei einer Erhöhung der Lesemischung auf 80 % stieg der Durchsatz auf 5.762 Mio. IOPS und 23.6 GB/s. Bei einer Lesemischung von 90 % stieg die Leistung weiter auf 7.36 Mio. IOPS und 30.1 GB/s.

Wenn wir die Blockgröße auf 8 KB erhöhen, kommen wir den herkömmlichen Datenbank- und OLTP-Workloads näher. Hier beeindruckte uns die 16 Gen5 SSD HW RAID-Gruppe weiterhin mit ihrer unglaublichen Leistung. Bei einer Lesemischung von 70 % haben wir 2.956 Mio. IOPS oder 24.3 GB/s gemessen. Bei einer Lesemischung von 80 % stieg der Durchsatz auf 4.024 Mio. IOPS und die Bandbreite auf 33 GB/s. Bei der Lesemischung von 90 % haben wir starke 5.939 Mio. IOPS bei 48.7 GB/s gemessen, mit einer durchschnittlichen Latenz von nur 0.452 ms.

Die Blockgröße von 16K erzielte bei unseren Tests mit zufälliger Arbeitslast die besten Ergebnisse. Mit dem GPU-beschleunigten HW RAID, das die 16 H5100 Gen5 SSDs in RAID5 zusammenfasst, konnten wir die nutzbare Bandbreite der Plattform erhöhen. Ausgehend von einer Lesemischung von 70 % haben wir 1.938 Mio. IOPS und 31.7 GB/s gemessen. Bei 80 % Leseanteil stieg dieser Wert auf 2.484 Mio. IOPS und 40.6 GB/s, was einer durchschnittlichen Latenz von nur 1 ms entspricht. Beim Lesespitzenwert von 90 % konnte das Speicherarray 3.63 Mio. IOPS und 59.4 GB/s Gesamtbandbreite messen, eine unglaubliche Zahl, wenn man bedenkt, dass es sich hier um zufällige E/A handelt, die das Array betreffen.

Fazit

Hochleistungs-SSDs wie die DapuStore Haishen5 H5100 sind für anspruchsvolle Anwendungen unverzichtbar. In den Bereichen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen beschleunigen diese SSDs die Datenverarbeitung und ermöglichen schnelleres Modelltraining und Echtzeitanalysen. Bei Big-Data-Analysen sorgen sie für schnellen Datenabruf und -analyse und unterstützen so fundierte Geschäftsentscheidungen. Beim Hochfrequenzhandel bieten sie die erforderliche geringe Latenz und hohe Transaktionsgeschwindigkeit. Darüber hinaus bietet die Haishen5 H5100 E3.S konsistenten und schnellen Datenzugriff für Virtualisierung und Cloud-Computing, was für die Aufrechterhaltung effizienter und zuverlässiger virtualisierter Umgebungen von entscheidender Bedeutung ist. Nahezu jeder Anwendungsfall kann von den erheblichen Leistungs- und Effizienzsteigerungen profitieren, die Gen5-SSDs bieten.

Bei unseren Tests lieferten die H5100 SSDs in unserem dichten 1U-Server eine unglaubliche Leistung. Es handelt sich um eine vielseitige Lösung für verschiedene Hochleistungsanwendungen, die Unternehmen hilft, ihre wachsenden Datenspeicheranforderungen zu erfüllen. Wir konzentrierten uns auf die GPU-beschleunigte HW-RAID-Leistung mit einem Graid SupremeRAID-Setup. Dadurch konnten wir die starke Leistung von 16 PCIe Gen5 SSDs in diesem Server aufrechterhalten, ohne die Speicherintegrität einer JBOD- oder RAID0-Konfiguration zu beeinträchtigen. Dieses Setup bot Highlights wie eine unglaubliche sequentielle Lesebandbreite von 205 GB/s und eine Schreibbandbreite von 105 GB/s bei einer Übertragungsgröße von 1 MB. Die Leistung der zufälligen E/A war ebenfalls stark und erreichte beeindruckende 18.1 Mio. IOPS beim Lesen und 1.9 Mio. IOPS beim Schreiben in einem 4K-Übertragungstest.

Ebenso spannend wie die Leistung im Lieferumfang ist die Möglichkeit, Daten über das Netzwerk zu teilen. Obwohl es noch früh ist, experimentieren wir mit diesem DapuStor-Setup und Broadcom 400GbE OCP NICs. Mit zwei dieser NICs in der 1U-Box erwarten wir eine Leistung von etwa 80 GB/s im gemeinsam genutzten Speicher. Für Aufgaben wie KI-Training oder Echtzeit-Datenvisualisierung sind ein schnelles Netzwerk und ein schneller Speicher der Schlüssel zur Maximierung der GPU-Auslastung. Wir erwarten weitere Entwicklungen mit dieser beeindruckenden Plattform.

DapuStor Produktseite

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