ホーム Enterprise 大容量 SSD によりエッジでのデータ収集と AI が可能になります

大容量 SSD によりエッジでのデータ収集と AI が可能になります

by ブライアン・ビーラー

多くの IT 組織にとってエッジ ユースケースが主な関心事であることは疑いの余地がありません。小売業や石油・ガス探査に携わっていなくても、エッジでより多くのデータが作成および収集されるにつれ、IT 部門には、この膨大な数の新たなエッジ タスク向けに設計された、より優れたハードウェア ソリューションが必要であることが理解できます。リアルタイム AI のさらなる利点をエッジに追加すると、軽量のエッジ サーバーに過度の負担がかかりやすくなります。

多くの IT 組織にとってエッジ ユースケースが主な関心事であることは疑いの余地がありません。小売業や石油・ガス探査に携わっていなくても、エッジでより多くのデータが作成および収集されるにつれ、IT 部門には、この膨大な数の新たなエッジ タスク向けに設計された、より優れたハードウェア ソリューションが必要であることが理解できます。リアルタイム AI のさらなる利点をエッジに追加すると、軽量のエッジ サーバーに過度の負担がかかりやすくなります。

ただし、興味深い代替手段があります。 Cheetah RAID Raptor は、わずか 3 台のドライブで 4/12 ペタバイト近くをサポートできるモジュール式ストレージ キャニスターを提供するサーバーを使用して、組織が無秩序に広がるエッジ データを管理するのに役立ちます。

チーター RAID ラプター

Cheetah RAID Raptor は、エッジ シナリオでサーバーのパフォーマンスを制限することが多いストレージ パフォーマンスの一般的なボトルネックを克服するように設計された高性能サーバーです。幅広い PCIe® 拡張オプションに加え、Raptor は 4 つのホットプラグ可能な Gen64 NVMe® キャニスター、最大 128 コアの AMD EPYC CPU、および 4x GenXNUMX PCIe レーンによって強調されています。

サーバー設計の観点から見ると、トリプル キャニスター設計は、Raptor を差別化する中心的な機能です。各キャニスターには最大 4 台の SSD を収納できます。キャニスターを使用すると、データを個別にログに記録して処理することができ、モジュール方式により、キャニスターのホットスワップや別の場所への移行が容易になります。キャニスターを物理的に交換できるため、データ移行がネットワーク ファブリックの制約から解放されます。

膨大な量のデータを生成するさまざまなエッジ ユース ケースにおいて、Raptor は大容量ドライブから大きな恩恵を受けます。この場合、SSD は自動運転車の後部に設置されたり、飛行機やその他の乗り物に組み込まれたりするため、SSD が最適です。最近発売されたものでは、 Solidigm 61.44TB SSD12 つのシステムで驚くべき量のデータ密度を保持できます。 5316 台のサーバーにほぼペタバイトのデータを保存できるということは、より多くのデータを収集し、キャニスターを交換する時間を短縮することに相当します。私たちのテストでは、30.72TB のドライブ容量を備えた XNUMX 台の Solidigm PXNUMX SSD を利用しています。

チーター RAID ラプター デザイン

前述したように、このサーバーには AMD EPYC Zen 3 (Milan) CPU が搭載されており、Cheetah RAID Raptor に優れた処理能力を提供します。 Cheetah のデータ キャニスターは AMD Milan をサポートするように設計されており、移動中の車両からデータ センターに即座にデータを移行できます。

Raptor の設計には、64 コアすべてと 128x Gen4 PCIe レーンを使用できる AMD Milan プロセッサーの能力を活用する、エアフローに関する詳細な考慮事項が含まれています。 AMD Milan を搭載した Raptor は、ストレージへの低遅延アクセスを提供しながら、要求の厳しいアプリケーションをサポートできます。

キャニスター設計により、データを個別に記録して処理できます。データの処理後、キャニスターは別の場所にホットスワップできます。 Raptor は、外部ネットワーク ファブリックへのデータ移行を制限していたコードを切断しました。キャニスターは SED ドライブをサポートしており、暗号化してデータのセキュリティを強化できます。

チーター RAID ラプター スペックシート

対応CPU AMD EPYC™ 7003 および 7002 シリーズ プロセッサをサポート
ソケット シングルソケット SP3 (LGA4094)
チップセット システムオンチップ
サポートされているRAM 8 DIMM スロット (1DPC)
最大 2TB 登録済み ECC DDR4 3200MHz SDRAM をサポート
8チャンネルメモリーバス
IOインターフェイス 1x COMポート
1x VGAポート
4xタイプA(USB3.0)
2x RJ45
1x IPMI
拡張スロット 5 PCI-E 4.0 x16
2 PCI-E 4.0 x8
– 3x Broadcom/Microchip ハードウェア RAID コントローラまたは 3x Gen4 x16 リタイマー カードをサポート
– ネットワーク アダプターまたはハードウェア アクセラレーター用の 4 つの予備スロット
ドライブベイ 12 つのホットスワップ可能な NVMe キャニスターを介した 2x U.3/U.2.5 4 インチ NVMe PCIe Gen 3 SSD
冷却 4x 80x38mm 高速冷却ファン
フロントパネル LEDによる電源オン/オフ
リセットスイッチ
NMIスイッチ
LED付きロケートスイッチ
4x LAN LED
警告LED
サポートされるOS Microsoft® Windows:
– サーバー 2016 (64 ビット)
– サーバー 2019 (64 ビット)
Linux:
– RedHat Enterprise Linux サーバー 8.2 (64 ビット) / 7.9 (64 ビット)
– CentOs 8.2 (64 ビット) / 7.9 (64 ビット)
– SUSE SLES 15.2(64 ビット) / 12.5(64 ビット)
– Ubuntu 20.04.1 (64 ビット) /18.04.5 (64 ビット) / 16.04.7 (64 ビット)
ハイパーバイザー:
– VMWare® ESXi 6.7 u3 / 7.0 u1
– vSphere 6.7 u3 / 7.0 u1
– CITRIX ハイパーバイザー 8.1.0
出力 800W冗長電源
環境 動作温度:10°C〜35°C
非動作温度: -40°C ~ 70°C
非動作時湿度:20%~90%(結露なきこと)

データの移行

各 Cheetah RAID Raptor キャニスターは、16x PCIe Gen4 レーン経由で AMD CPU に直接接続することも、ハードウェア NVMe RAID コントローラー経由でリンクすることもできます。ホットスワップ機能を備えた大容量、高転送速度のストレージ サーバーの要件を満たすために、Cheetah RAID ストレージは Microchip の Adaptec SmartRAID 3200 シリーズ RAID アダプター.

Adaptec SmartRAID 3200 シリーズは、Microchip の第 5 世代ストレージ コントローラである SmartROC 3200 上に構築されており、x8 および x16 PCIe Gen 4 ホスト インターフェイス アダプタをサポートし、最大 29.6 GB/秒のスループットでパフォーマンスと帯域幅を向上させます。 Adaptec SmartRAID アダプタは機能が豊富で、最大 32 台の NVMe デバイス、最大 256 台の SAS/SATA および最大 64 台の LD/RAID アレイをサポートし、SAS/SATA/NVMe トライモード機能、高レベルのトラステッド プラットフォーム サポートを備えています。コンピューティングおよびサプライ チェーンのセキュリティ、maxView™ ツール スイートのサポート、セキュア ブート、セキュア アップデートおよび構成証明、および自己暗号化ドライブ (SED) 管理ソフトウェア。

私たちは 2021 年 XNUMX 月に Cheetah RAID Prowler をレビューし、自動車のシートの下またはトランク (英国人の場合はトランク) に搭載できる耐久性の高いサーバーの需要を強調しました。車両、航空機、船舶、またはエッジ ロケーションの過酷な条件に耐えられるサーバーを構築するには、膨大な作業が必要です。背景については、次の記事でわかったことをお読みください。 Cheetah RAID Prowler は堅牢なエッジ コンピューティングに対応 役職。

貯蔵性能

クアッドレベル セル (QLC) ドライブは、ソリッド ステート ドライブ (SSD) の世界に一連の魅力的な利点を提供し、その価値を証明しています。 QLC ドライブの利点は、他の NAND テクノロジーと比較して、ストレージ容量が大きく、コストが低いことにあります。 QLC ドライブはギガバイトあたりのコストが低いため、予算を重視するユーザーに最適です。 QLC ドライブは SATA および NVMe フォーム ファクタで利用でき、NVMe プロトコルの効率性のおかげで、NVMe の方がより高速なデータ転送速度を実現します。

Cheetah RAID Raptor ソリューションは、最近発表された ソリッドディグム D5-P5336、データ パイプライン、AI 主導のデータ レイク、ビッグ データ分析、スケールアウト NAS、エッジ コンピューティングなどのデータ集約型のワークロードに最適な専用 QLC ドライブで、広範なデータセットの効率的かつ迅速な保存と取得を実現します。読み取り中心のアプリケーションや汎用コンピューティングに大容量のストレージ容量を必要とするユーザーにとって、QLC ドライブは魅力的でコスト効率の高いオプションとなります。

Solidigm D5-P5336 シリーズ (15.36TB、E1.L 9.5mm PCIe 4.0 x4、3D5、QLC)
Essentials
製品コレクション Solidigm D5-P5336 シリーズ
容量 15.36TB
30.72TB
61.44TB
リソグラフィーの種類 192L QLC 3D NAND
使用条件 サーバー/エンタープライズ
MMID 99C54G
性能仕様
シーケンシャル帯域幅 – 100% 読み取り (最大) 7000 MB/秒
シーケンシャル帯域幅 – 100% 書き込み (最大) 3100 MB /秒
ランダム読み取り (100% スパン) 1005 KIOPS (4K、QD256)
ランダム書き込み (100% スパン) 35 KIOPS (16K、QD256)
レイテンシー – シーケンシャル読み取り (標準) 8μs (4K ブロック)
レイテンシー – シーケンシャル書き込み (標準) 15μs (16K ブロック)
レイテンシ – 読み取り 110μs (4K ブロック)
レイテンシー – 書き込み 31μs (16K ブロック)
電源 – アクティブ 25W
電源 - アイドル状態 5W
信頼性の向上
振動 – 動作中 2.17 GRMS (5 – 700 Hz) 最大
振動 – 非動作時 3.13 GRMS (5 – 800 Hz) 最大
衝撃(動作時および非動作時) 1,000 G (最大) 0.5 ミリ秒
動作温度範囲 0 - 70°C
耐久性評価 (生涯書き込み) 14.11 PBW (16K RW)
平均故障間隔(MTBF) 2百万時間
訂正不可能なビット誤り率 (UBER) 1^10 ビット読み取りあたり 17 セクター未満
保証期間 5年
パッケージ仕様
重量 185g +/- 10g
フォームファクター E1.L
インタフェース PCIe 4.0 x4、NVMe
先進技術
強化された停電データ保護
ハードウェア暗号化
温度の監視と記録
エンドツーエンドのデータ保護

ストレージ パフォーマンス ワークロードについては、JBOD モードの SSD を備えた Microchip Adaptec SmartRAID 3200 シリーズ RAID アダプタを通じてパフォーマンスを測定しました。次に、4 台の SSD の各グループが完全な NVMe ポッドと追加の RAID アダプターを表す、8、12、および 4 ドライブの組み合わせをテストしました。そのために、スループットと帯域幅のテストに Vdbench ワークロードを活用し、64K シーケンシャル パフォーマンスと 4K ランダム パフォーマンスを測定しました。

VDBench ワークロード分析

ストレージ デバイスのベンチマークに関しては、アプリケーション テストが最適であり、総合テストは 2 番目になります。実際のワークロードを完全に表現しているわけではありませんが、合成テストは、競合ソリューション間での完全な比較を容易にする再現性係数を備えたストレージ デバイスのベースライン設定に役立ちます。これらのワークロードは、「4 コーナー」テスト、一般的なデータベース転送サイズ テスト、さまざまな VDI 環境からのトレース キャプチャに至るまで、さまざまなテスト プロファイルを提供します。

これらのテストはすべて、スクリプト エンジンを備えた共通の vdBench ワークロード ジェネレーターを利用して、大規模なコンピューティング テスト クラスターの結果を自動化して取得します。これにより、フラッシュ アレイや個々のストレージ デバイスを含む幅広いストレージ デバイスにわたって同じワークロードを繰り返すことができます。これらのベンチマークのテスト プロセスでは、ドライブの表面全体にデータを埋めてから、ドライブ容量の 25% に相当するドライブ セクションを分割して、ドライブがアプリケーションのワークロードにどのように応答するかをシミュレートします。これは、ドライブの 100% を使用して定常状態にするフル エントロピー テストとは異なります。結果として、これらの数値は、より高い持続的な書き込み速度を反映することになります。

プロフィール:

  • 4K ランダム読み取り: 100% 読み取り、128 スレッド、0 ~ 120% iorate
  • 4K ランダム書き込み: 100% 書き込み、128 スレッド、0 ~ 120% iorate
  • 64K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、32 スレッド、0 ~ 120% の iorate
  • 64K シーケンシャル書き込み: 100% 書き込み、16 スレッド、0 ~ 120% iorate

CheetahRAID Raptor 内の 4、4、8 個の QLC SSD を活用した 12K ランダム読み取りパフォーマンスを調べた最初のテストでは、2.5 個の SSD で 4 万 IOPS、3.5 個の SSD で 8 万 IOPS、3.54 個の SSD で 12M IOPS のパフォーマンスを測定しました。

CheetahRAID QLC 4K ランダム読み取り

4K ランダム書き込みワークロードでは、Raptor 内の 4 台、8 台、または 12 台の SSD の間に、より明確な違いが見られます。ここでは、75 台の SSD で 4K IOPS、146 台の SSD で 8K IOPS、218 台の SSD で 12K IOPS を測定しました。 4K ランダム書き込みパフォーマンスは、このタイプの QLC SSD のアキレス腱であることに注意することが重要です。たとえば、Solidigm P5430 は、より小さなブロック サイズ向けに最適化された QLC モデルです。

CheetahRAID QLC 4K ランダム書き込み

CheetahRAID Raptor 内のピーク帯域幅に焦点を切り替えて、10.8 台の SSD で 4GB/s、16.9 台の SSD で 8GB/s、31.2 台の SSD で 12GB/s を測定しました。ここでのスケーリングにおける主な違いは、SSD が 4 つ追加されるたびに RAID カードが追加されることです。

CheetahRAID QLC 64K シーケンシャル読み取り

64K のシーケンシャル書き込みパフォーマンスを測定した最終ワークロードでは、5.6 台の SSD で 4GB/秒、11.3 台の SSD で 8GB/秒、16.8 台の SSD で 12GB/秒を測定しました。

CheetahRAID QLC 64K シーケンシャル書き込み

AIパフォーマンス

Raptor サーバーの本当に素晴らしい利点の 2 つは、データを迅速かつ効率的にログに記録できるだけでなく、内部に低電力 GPU を搭載しているため、リアルタイム AI タスクも処理できることです。 Raptor のエッジ AI チョップをテストするために、NVIDIA AXNUMX 推論 GPU を使用してサーバーを構成しました。

Raptor は、当社が追加した NVIDIA A2 などの GPU との互換性のおかげで、特に人工知能と機械学習の分野において、エッジ コンピューティングの主要な選択肢としての地位をさらに高めています。

高スループット SSD と最大 64 コアの AMD EPYC CPU を搭載した Raptor は、要求の厳しい AI アルゴリズムを処理でき、迅速なエッジ データ処理と推論のためのストレージへの低遅延アクセスを提供します。ホットスワップ可能な設計により、ネットワークの制約を受けることなくデータを移行できるため、データ収集からリアルタイム推論まで AI アプリケーションのライフサイクル速度がさらに向上します。

自動運転車、産業用機械、さらにはドローンなどのエッジ デバイスが膨大な量のデータを処理するシナリオでは、リアルタイム AI タスクを処理する Raptor の機能が貴重であることがわかります。エッジでの AI 推論により、意思決定がデータ ソースに近づき、より即時のアクションと洞察が得られます。たとえば、自動運転車では、センサーデータの即時処理により、安全性と効率性を向上させるリアルタイムの意思決定が可能になります。 Raptor の頑丈なソリッドステート設計は、必要な計算能力を提供しながら、これらの過酷な環境の振動や温度変化に耐えられることを保証します。

AI の処理能力をエッジにもたらすことで、大量の生データを中央データセンターに送信する必要性も減り、帯域幅の使用量が減り、コストが削減されます。代わりに、処理された関連情報のみを保存し、必要に応じてさらなる分析や長期保存のためにドライブ スレッドに持ち帰ることができます。

Raptor は大容量、高転送速度のストレージをサポートし、高度な GPU 機能と組み合わせて、特定の AI ユースケースに合わせてカスタマイズできることを意味します。リアルタイムのビデオ分析、予知保全、AI 主導のデータ分析のいずれであっても、Cheetah RAID Raptor の構成は、さまざまなエッジ環境の固有の要求に適応できることを意味します。

最終的な考え

Cheetah RAID Storage のこの最新製品は、耐久性の高い高性能コンピューティング市場の状況を一変させます。 Raptor は、重要なデータをキャプチャ、処理、保存するためのシーケンシャル操作とマルチスレッド アクセスをサポートすることで、エッジ アプリケーションの厳しいパフォーマンス要件を満たすためにすべてをまとめます。 Raptor のアプリケーション ユース ケースには、ビデオ監視、ストリーミング、データ ロギング/キャプチャ、自動運転車、防衛および産業目的の堅牢なストレージが含まれます。

Cheetah RAID ストレージ製品の設置面積の小ささは印象的です。このサーバー設計は、頑丈な構築を要求しながらも、NVMe フラッシュなどのコンポーネントがいっぱいになったときにすぐに交換できる過酷な環境に最適です。これらは、AV の座席の下やトランク、航空機や船内に収まるように設計されています。極端な温度や、陸、海、空で感じられる絶え間ない衝突に耐えることができます。

エッジ コンピューティングは、コンピューティングとデータをユーザーの近くに移動することで、スループットの大幅な向上、パフォーマンスの向上、およびリアルタイム処理を提供できます。ソースに近い場所でデータを分析できるため、待ち時間が最小限に抑えられ、ネットワーク トラフィックが削減され、データ管理コストが削減されると同時に、プライバシーとセキュリティが向上します。ホットスワップ ドライブ キャニスターを使用すると、ユーザーは暗号化されたデータをオンザフライで移動して、リアルタイムで分析できます。

ホットスワップ機能を備えた大容量、高転送速度のストレージ サーバーの要件を満たすために、Cheetah RAID ストレージは Microchip の Adaptec SmartRAID 3200 シリーズ RAID アダプタを利用しました。 SmartRAID 3200 シリーズは、安全で機能が豊富で、トライモード対応で、約 30 GB のスループットを備えた高性能アダプターです。このタイプのパフォーマンスとスループットは、Raptor がサポートするように設計されたユースケースにとって不可欠です。

新しい Solidigm D5-P5336 QLC SSD を利用することで、Raptor はペタバイト近くのデータを収集、記録、保存できるため、データ移行が少なくなります。これらの新しい QLC SSD は、AV および軍事市場の読み取り/書き込み速度要件を満たしながら、よりコスト効率の高い XNUMX TB あたりのコスト プロファイルを提供します。

最終的に、Cheetah RAID Storage Raptor は、最も過酷な条件にも耐えられるように設計された、設置面積が小さい高性能サーバーです。

チーター RAID ストレージ

Adaptec SmartRAID アダプター

ソリッドディグム D5-P5336

このレポートは Solidigm によって後援されています。このレポートで表明されているすべての見解や意見は、検討中の製品に対する当社の公平な見解に基づいています。

StorageReview と連携する

ニュースレター | YouTube |ポッドキャスト iTunes/Spotifyは | Instagram | Twitter | TikTok | RSSフィード