SSD's met hoge capaciteit maken gegevensverzameling en AI aan de rand mogelijk

Het lijdt weinig twijfel dat edge-use-cases een primaire zorg zijn voor veel IT-organisaties. U hoeft niet in de detailhandel of olie- en gasexploratie te zijn om te begrijpen dat IT, nu er meer gegevens worden gecreëerd en verzameld aan de edge, betere hardwareoplossingen nodig heeft die zijn ontworpen voor deze enorme reeks opkomende edge-taken. Tel daar de extra voordelen van real-time AI aan de edge bij op en de lichtgewicht edge-servers raken snel overbelast.

Het lijdt weinig twijfel dat edge-use-cases een primaire zorg zijn voor veel IT-organisaties. U hoeft niet in de detailhandel of olie- en gasexploratie te zijn om te begrijpen dat IT, nu er meer gegevens worden gecreëerd en verzameld aan de edge, betere hardwareoplossingen nodig heeft die zijn ontworpen voor deze enorme reeks opkomende edge-taken. Tel daar de extra voordelen van real-time AI aan de edge bij op en de lichtgewicht edge-servers raken snel overbelast.

Er is echter een interessant alternatief. De Cheetah RAID Raptor helpt organisaties bij het beheren van uitgestrekte edge-gegevens met een server die modulaire opslagbussen biedt die nu bijna 3/4 petabyte over slechts 12 schijven kunnen ondersteunen.

Cheetah RAID-roofvogel

De Cheetah RAID Raptor is een krachtige server die is ontworpen om het algemene knelpunt van opslagprestaties te overwinnen dat de serverprestaties vaak beperkt in edge-scenario's. Naast een breed scala aan PCIe®-uitbreidingsopties, wordt de Raptor gekenmerkt door drie hot-pluggable Gen4 NVMe®-canisters, AMD EPYC-CPU's met maximaal 64 cores en 128x Gen4 PCIe-lanes.

Vanuit het perspectief van het serverontwerp is het ontwerp met drie containers een kernkenmerk dat de Raptor onderscheidt. Elk van de bussen kan maximaal vier SSD's bevatten. Met de canisters kunnen gegevens onafhankelijk worden gelogd en verwerkt, en de modulariteit maakt een eenvoudige hot-swapping en migratie van canisters naar verschillende locaties mogelijk. De mogelijkheid om canisters fysiek te verwisselen bevrijdt datamigratie van de beperkingen van de netwerkstructuur.

Voor de verscheidenheid aan edge-use-cases die enorme hoeveelheden gegevens genereren, profiteert de Raptor enorm van schijven met hoge capaciteit. In dit geval passen SSD's perfect, aangezien deze servers zich achterin autonome voertuigen bevinden of zijn ingebed in vliegtuigen of andere voertuigen met veel gedrang. Met de onlangs gelanceerde Solidigm 61.44TB SSD's, kan een enkel systeem een ​​verbazingwekkende hoeveelheid gegevens bevatten. De mogelijkheid om bijna een petabyte aan gegevens op een enkele server op te slaan, komt neer op meer gegevensverzameling en minder tijd voor het verwisselen van containers. In onze tests maken we gebruik van 12x Solidigm P5316 SSD's met een schijfcapaciteit van 30.72 TB.

Cheetah RAID Raptor-ontwerp

Zoals eerder vermeld, wordt de server geleverd met een AMD EPYC Zen 3 (Milaan) CPU, waardoor de Cheetah RAID Raptor over indrukwekkende verwerkingskracht beschikt. De datacanisters van Cheetah zijn ontworpen om AMD Milan te ondersteunen, waardoor de canisters onmiddellijk gegevens van een bewegend voertuig naar een datacenter kunnen migreren.

Het Raptor-ontwerp omvat gedetailleerde luchtstroomoverwegingen die profiteren van de AMD Milan-processorkracht met de mogelijkheid om alle 64 cores en de 128x Gen4 PCIe-lanes te gebruiken. De Raptor, uitgerust met AMD Milan, kan veeleisende applicaties ondersteunen en biedt toch low-latency toegang tot opslag.

Dankzij het ontwerp van de houder kunnen gegevens afzonderlijk worden geregistreerd en verwerkt. Nadat de gegevens zijn verwerkt, kan de bus hot-swap naar een andere locatie. Raptor heeft het snoer doorgesneden dat datamigratie naar een externe netwerkstructuur beperkte. De canisters ondersteunen SED-drives en kunnen worden gecodeerd om extra gegevensbeveiliging te bieden.

De gegevens migreren

Elke Cheetah RAID Raptor-bus kan rechtstreeks worden aangesloten op de AMD CPU via 16x PCIe Gen4 Lanes of worden gekoppeld via een hardwarematige NVMe RAID-controller. Om te voldoen aan de vereisten voor een opslagserver met hoge capaciteit, hoge overdrachtssnelheid en hot-swap-mogelijkheden, maakte Cheetah RAID Storage gebruik van Microchip's Adaptec SmartRAID 3200-serie RAID-adapters.

De Adaptec SmartRAID 3200-serie is gebouwd op Microchip's 5e generatie opslagcontroller, de SmartROC 3200, met ondersteuning voor x8 en x16 PCIe Gen 4 hostinterfaceadapters die verbeterde prestaties en bandbreedte leveren met een doorvoer tot 29.6 GB/s. De Adaptec SmartRAID-adapters zijn rijk aan functies, ondersteunen tot 32 NVMe-apparaten en tot 256 SAS/SATA- en tot 64 LD/RAID-arrays, SAS/SATA/NVMe tri-mode-functionaliteit, Trusted Platform-ondersteuning voor een hoger niveau van computer- en supply chain-beveiliging, maxView™ tools suite-ondersteuning, veilig opstarten, veilig updaten en attesteren, en Self-Encrypting Drive (SED)-beheersoftware.

We hebben Cheetah RAID Prowler in december 2021 beoordeeld om de eisen te benadrukken voor een robuuste server die in een auto onder de stoel of in de kofferbak kan worden gemonteerd (kofferbak voor de Britten). Er gaat enorm veel werk zitten in het bouwen van een server die bestand is tegen de barre omstandigheden in een voertuig, vliegtuig, schip of randlocatie. Lees voor achtergrondinformatie wat we ontdekten in onze Cheetah RAID Prowler richt zich op Rugged Edge Computing post.

Opslagprestaties

Quad-Level Cell (QLC)-schijven bieden een overtuigende reeks voordelen in de wereld van Solid State Drives (SSD's) en bewijzen hun waarde. Het voordeel van QLC-drives ligt in de hogere opslagcapaciteit en lagere kosten in vergelijking met andere NAND-technologieën. QLC-schijven hebben lagere kosten per gigabyte, waardoor ze een uitstekende keuze zijn voor prijsbewuste gebruikers. QLC-schijven zijn verkrijgbaar in SATA- en NVMe-vormfactoren, waarbij NVMe de snellere gegevensoverdrachtssnelheden bezit, grotendeels dankzij de efficiëntie van het NVMe-protocol.

De Cheetah RAID Raptor-oplossing maakt gebruik van de onlangs aangekondigde Solidigm D5-P5336, een speciaal gebouwde QLC-drive die ideaal is voor data-intensieve workloads, zoals datapijplijnen, AI-gestuurde datalakes, big data-analyse, scale-out NAS en edge computing, en levert efficiënte en snelle opslag en ophalen van uitgebreide datasets. Voor gebruikers die enorme opslagcapaciteit nodig hebben voor leesgerichte toepassingen en algemeen computergebruik, bieden QLC-drives een aantrekkelijke en kostenefficiënte optie.

Solidigm D5-P5336-serie (15.36 TB, E1.L 9.5 mm PCIe 4.0 x4, 3D5, QLC)

Voor onze workloads met opslagprestaties hebben we de prestaties gemeten via de Microchip Adaptec SmartRAID 3200-serie RAID-adapters met de SSD's in JBOD-modus. Vervolgens hebben we 4, 8 en 12 schijfcombinaties getest, waarbij elke groep van 4 SSD's een volledige NVMe-pod en een extra RAID-adapter vertegenwoordigt. Daartoe hebben we onze Vdbench-workloads gebruikt voor doorvoer- en bandbreedtetests, waarbij we 64K sequentiële en 4K willekeurige prestaties meten.

VDBench-werkbelastinganalyse

Als het gaat om het benchmarken van opslagapparaten, is het testen van applicaties het beste en komt het synthetische testen op de tweede plaats. Hoewel het geen perfecte weergave is van de daadwerkelijke werkbelasting, helpen synthetische tests wel om opslagapparaten te baseren met een herhaalbaarheidsfactor die het gemakkelijk maakt om appels met appels te vergelijken tussen concurrerende oplossingen. Deze workloads bieden een scala aan verschillende testprofielen, variërend van "four corners"-tests, algemene tests voor de grootte van databaseoverdrachten tot het vastleggen van sporen uit verschillende VDI-omgevingen.

Al deze tests maken gebruik van de gemeenschappelijke vdBench-workloadgenerator, met een scripting-engine om resultaten te automatiseren en vast te leggen over een groot rekentestcluster. Hierdoor kunnen we dezelfde workloads herhalen op een breed scala aan opslagapparaten, waaronder flash-arrays en individuele opslagapparaten. Ons testproces voor deze benchmarks vult het volledige schijfoppervlak met gegevens en verdeelt vervolgens een schijfgedeelte dat gelijk is aan 25 procent van de schijfcapaciteit om te simuleren hoe de schijf zou kunnen reageren op applicatieworkloads. Dit verschilt van volledige entropietests die 100 procent van de schijf gebruiken en deze in een stabiele toestand brengen. Als gevolg hiervan weerspiegelen deze cijfers hogere aanhoudende schrijfsnelheden.

profielen:

• 4K willekeurig lezen: 100% lezen, 128 threads, 0-120% joate
• 4K willekeurig schrijven: 100% schrijven, 128 threads, 0-120% snelheid
• 64K sequentieel lezen: 100% lezen, 32 threads, 0-120% jorate
• 64K sequentieel schrijven: 100% schrijven, 16 threads, 0-120% snelheid

In onze eerste test waarin we keken naar 4K willekeurige leesprestaties met gebruikmaking van 4, 8 en 12 QLC SSD's in de CheetahRAID Raptor, hebben we de prestaties gemeten van 2.5 miljoen IOPS van 4 SSD's, 3.5 miljoen IOPS van 8 en 3.54 miljoen IOPS van 12 SSD's.

In onze 4K willekeurige schrijfwerklast zien we een veel duidelijker verschil tussen 4, 8 of 12 SSD's in de Raptor. Hier hebben we 75 IOPS gemeten van 4, 146 IOPS van 8 en 218 IOPS van 12 SSD's. Het is belangrijk op te merken dat 4K willekeurige schrijfprestaties een achilleshiel zijn van dit type QLC SSD. De Solidigm P5430 is bijvoorbeeld een QLC-model dat meer is geoptimaliseerd voor kleinere blokgroottes.

Door de focus te verleggen naar piekbandbreedte in de CheetahRAID Raptor, maten we 10.8 GB/s van 4 SSD's, 16.9 GB/s van 8 SSD's en 31.2 GB/s van 12 SSD's. Het belangrijkste verschil in schaal hier is de extra RAID-kaart die in de mix wordt gebracht met elke extra 4 SSD's die worden toegevoegd.

In onze uiteindelijke werklast gemeten 64K sequentiële schrijfprestaties, maten we 5.6 GB/s van 4 SSD's, 11.3 GB/s van 8 SSD's en 16.8 GB/s van 12 SSD's.

AI-prestaties

Een van de echt spectaculaire voordelen van de Raptor-server is de mogelijkheid om niet alleen gegevens snel en efficiënt te loggen, maar met een energiezuinige GPU erin, kan hij ook real-time AI-taken aan. We hebben de server geconfigureerd met een NVIDIA A2-inferentie GPU om Raptor's edge AI-karbonades te testen.

Dankzij de compatibiliteit van de Raptor met GPU's, zoals de NVIDIA A2 die we aan de onze hebben toegevoegd, positioneert het zichzelf verder als een eerste keuze voor edge computing, met name op het gebied van kunstmatige intelligentie en machine learning.

Uitgerust met high-throughput SSD's en maximaal 64-core AMD EPYC CPU's, kan de Raptor veeleisende AI-algoritmen aan en biedt hij low-latency toegang tot opslag voor snelle edge dataverwerking en inferentie. Het hot-swappable ontwerp zorgt ervoor dat gegevens kunnen worden gemigreerd zonder netwerkbeperkingen, waardoor de levenscyclussnelheid van AI-toepassingen verder wordt verbeterd, van gegevensverzameling tot real-time deductie.

In scenario's waarin edge-apparaten zoals autonome voertuigen, industriële machines of zelfs drones enorme hoeveelheden gegevens verwerken, zal het vermogen van de Raptor om real-time AI-taken uit te voeren waardevol blijken te zijn. AI-inferentie aan de rand brengt besluitvorming dichter bij de gegevensbron, wat resulteert in directere acties en inzichten. In autonome voertuigen kan de onmiddellijke verwerking van sensorgegevens bijvoorbeeld leiden tot real-time besluitvorming die de veiligheid en efficiëntie verbetert. Het robuuste, solid-state ontwerp van de Raptor zorgt ervoor dat het bestand is tegen de trillingen en temperatuurvariaties van deze ruwe omgevingen terwijl het de vereiste rekenkracht levert.

De mogelijkheid om de verwerkingskracht voor AI aan de rand te brengen, vermindert ook de noodzaak om grote hoeveelheden onbewerkte gegevens naar een centraal datacenter te sturen, waardoor het bandbreedtegebruik afneemt en de kosten dalen. In plaats daarvan kan alleen verwerkte, relevante informatie worden opgeslagen en, indien nodig, met de aandrijfslede worden teruggebracht voor verdere analyse of langdurige opslag.

De ondersteuning van de Raptor voor opslag met hoge capaciteit en hoge overdrachtssnelheid, in combinatie met geavanceerde GPU-mogelijkheden, betekent dat het kan worden aangepast aan specifieke AI-gebruikscasussen. Of het nu gaat om real-time video-analyse, voorspellend onderhoud of AI-gestuurde data-analyse, dankzij de configuratie van de Cheetah RAID Raptor kan deze worden aangepast aan de unieke eisen van verschillende edge-omgevingen.

Conclusie

Dit nieuwste aanbod van Cheetah RAID Storage verandert het spel voor de robuuste, krachtige computermarkt. De Raptor brengt alles samen om te voldoen aan de strenge prestatie-eisen voor edge-applicaties met ondersteuning voor sequentiële bewerkingen en multithreaded toegang voor het vastleggen, verwerken en opslaan van kritieke gegevens. Gebruiksscenario's voor de Raptor zijn onder meer videobewaking, streaming, datalogging/vastlegging, autonome voertuigen en robuuste opslag voor defensie en industriële doeleinden.

De kleine footprint voor Cheetah RAID Storage-producten is indrukwekkend. Het serverontwerp is ideaal voor veeleisende omgevingen die een robuuste constructie vereisen, maar toch componenten zoals de NVMe-flash snel kunnen verwisselen als ze vol zijn. Ze zijn ontworpen om onder een stoel of in de kofferbak van een AV, of in een vliegtuig of schip te passen. Ze zijn bestand tegen extreme temperaturen en het constante verdringende gevoel te land, ter zee en in de lucht.

Door computing en data dichter bij de gebruiker te brengen, kan edge computing een aanzienlijk verbeterde doorvoer, betere prestaties en real-time verwerking bieden. De mogelijkheid om gegevens dichter bij de bron te analyseren, minimaliseert de latentie, vermindert het netwerkverkeer en verlaagt de kosten voor gegevensbeheer, terwijl de privacy en beveiliging worden verbeterd. Met de hot-swap drive canisters kunnen gebruikers gecodeerde gegevens on-the-fly verplaatsen om in real-time te analyseren.

Om te voldoen aan de vereisten voor een opslagserver met hoge capaciteit, hoge overdrachtssnelheid en hot-swap-mogelijkheden, maakte Cheetah RAID Storage gebruik van Microchip's Adaptec SmartRAID 3200-serie RAID-adapters. De SmartRAID 3200-serie bestaat uit veilige, feature-rijke, tri-mode geschikte en krachtige adapters met een doorvoer van bijna 30 GB. Dit soort prestaties en doorvoer is essentieel voor de gebruiksscenario's waarvoor de Raptor is ontworpen.

Met behulp van de nieuwe Solidigm D5-P5336 QLC SSD's kan de Raptor bijna een petabyte aan gegevens verzamelen, loggen en opslaan, wat resulteert in minder gegevensmigraties. Deze nieuwe QLC SSD's voldoen aan de lees-/schrijfsnelheidsvereisten voor de AV- en militaire markt en leveren tegelijkertijd een kosteneffectiever $/TB-profiel.

Uiteindelijk is Cheetah RAID Storage Raptor een krachtige server met een kleine voetafdruk die is ontworpen om zelfs de zwaarste omstandigheden te overleven.

Cheetah RAID-opslag

Adaptec SmartRAID-adapters

Solidigm D5-P5336

Dit rapport is gesponsord door Solidigm. Alle standpunten en meningen in dit rapport zijn gebaseerd op onze onbevooroordeelde kijk op het (de) product(en) in kwestie.

Neem contact op met StorageReview

Nieuwsbrief | YouTube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | RSS Feed