OCP:s Hyperscale NVMe Boot SSD-specifikation ger prestanda, prisvärdhet och effektivitet

Det har diskuterats mycket om problemen kring startenheter i hyperskaleutrymmet under de senaste åren. Även om hyperscalers inte vill spendera för mycket på dem, behöver de en grundläggande minimiprestandatröskel bland andra nödvändiga specifikationer.

Det har diskuterats mycket om problemen kring startenheter i hyperskaleutrymmet under de senaste åren. Även om hyperscalers inte vill spendera för mycket på dem, behöver de en grundläggande minimiprestandatröskel bland andra nödvändiga specifikationer.

Det finns också frågan om vem som faktiskt kommer att fortsätta att tillverka M.2 NVMe-startenheter med liten kapacitet, eftersom företags-SSD-tillverkarna mestadels har lämnat detta utrymme. Solidigm har ingen modern M.2-startenhet i sin lagringsportfölj, och de flesta moderna alternativ som erbjuds av Samsung, KIOXIA och Micron har kostnadsbekymmer på grund av sin höga kapacitet. Sedan är det prestationsbehovet. Även om det inte är bra, måste en startenhet fortfarande ge ett tillförlitligt minimumresultat.

Som du kan se i diagrammet nedan växer kapaciteten för både start- och dataenheter kontinuerligt, vilket innebär fler utgifter för organisationer.

Hyperscale NVMe Boot Drive Krav och hinder

Vid OCP-toppmötet diskuterades dessa frågor under en presentation från representanter för Google och Meta och, viktigast av allt, vad de gör för att ta itu med dem.

Ett exempel på en hyperscale boot SSD visades representerande aktivitet under en dag, som inkluderade I/O-läsningar och skrivningar samt TRIM-transaktioner. Mest påfallande är den höga genomströmningen av TRIM, som visar kortlivade data (skapade och raderade strax efter). Om de inte är korrekt utformade kommer TRIM att leda till latensstopp och störa läs- och skrivtrafik. Det mesta av trafiken är också slumpmässig läsning och skrivning.

Några hinder som Hyperscale NVMe Boot möter inkluderar:

• Ytterst är arbetsbelastningar i hög skala känsliga för latens, så ihållande prestanda är mycket viktigt för att ge en effektiv användarupplevelse.
• Det är också utmanande att felsöka i stor skala, så att ha detaljerad övervakningsstatistik är avgörande för att både förutsäga och upptäcka fel.
• Uthållighet är mycket viktigt för boot SSD:er. När du har färdigställt ditt system (vilket kan ta lite tid), kommer att ha startenheter med hög uthållighet att de kan hålla så länge som hela produktens livscykel. Detta kommer också att hjälpa till att eliminera behovet av att reparera och förhindra tidigt slitage.
• Det viktigaste är att kunder i hyperskala lägger stor vikt vid integritet och säkerhet och det är ibland svårt att uppfylla alla dessa standarder.

Det här är en mängd olika problem, så att ta itu med dessa kan vara en komplicerad process om den inte görs på rätt sätt.

Åtgärda problemen med startenheter

Eftersom det är huvuddrivkraften och syftet bakom OCP, är det enda sättet att lösa dessa problem genom samarbete och öppna specifikationer. Som sådan har Meta och Google gått samman för att kombinera krav och skapa Hyperscale NMEe Boot SSD-specifikation (version 1.0), vilket markerar en viktig milstolpe för effektiviteten i startmotorn. Den lämnades in tidigt i år och är tillgänglig via OCP:s webbplats.

Det finns många fördelar med dessa specifikationer. I slutändan tillåter det marknaden att bättre förstå funktioner som hyperskalare behöver och använder för sina startenheter och säkerställer att de får branschanpassning när det gäller att använda SSD-startenheter. Dessutom ger det organisationer öppen källkod för att hantera boot SSD, vilket leder till utvecklingen av 3^rd-partytestsviter som kan uppfylla alla krav.

Under sessionen indikerade de också att det finns två sätt att närma sig att skapa en hyperscale boot SSD. Antingen nedgradera en SSD i företagsklass eller uppgradera en SSD för konsumentklass, eftersom dess krav låg någonstans i mitten av dessa två utrymmen.

Stövelbänk

Vi har börjat lägga till ett avsnitt om prestanda för startbänk i våra SSD-recensioner, vilket är en arbetsbelastningsprofil som antagits av OCP för att mäta SSD:er som är designade för serverstart. Denna startarbetsbelastning utför en relativt intensiv testplan som fyller enheten helt med skrivningar innan en lästung arbetsbelastningssekvens testas.

För varje test utför den en 32K slumpmässig läsasynkoperation tillsammans med en 15MiB/s synkron 128k slumpmässig skrivning samt en 5MiB/s synkron 128k slumpmässig skriv/trim bakgrundsarbetsbelastning. Manuset börjar med den slumpmässigt lästa aktiviteten på en 4-jobbsnivå och skalar upp till 256-jobb när den är som mest. Slutresultatet är läsoperationerna som utförs under dess toppkörning.

OCP-målet för detta riktmärke är godkänt/underkänt vid 60K avläst IOPS. De flesta enheter vi testar kommer vida överstiga miniminivån, men resultaten är lärorika oavsett. Det som var mest intressant i våra tester är att vi vida kunde överskrida IOPS-tröskeln med prestandaorienterade NVMe SSD-modeller, men inte långsammare passerande SSD:er. Många långsammare SSD-modeller verkar lätt falla i kategorin icke-godkänd, även om vi fick en 970 EVO Plus 2TB-modell för att rapportera en långsammare icke-kvalificerande hastighet.

Hyperscale Workload Use Case Exempel

Under sessionen jämförde de också två olika enheter: en som är mer generisk och en som överensstämmer mer med OCP-hyperskalaspecifikationerna. Sammantaget fann de att det fanns en dramatisk förbättring av latens över hela linjen med den senare enheten, vilket är något mycket viktigt för hyperskala utrymmet.

I den verkliga världen betyder detta att det finns en märkbar förbättring i tid till marknaden när man försöker distribuera en enhet som är mer anpassad till specifikationerna.

Går framåt med OCP Hyperscale NVMe Boot SSD-specifikationer

Medan vissa företag tidigare skapade sina egna startenheter i hyperskala för att passa deras egna specifika behov (och specifika önskemål från sina kunder), delades dessa specifikationer inte mellan branschen. Detta resulterade i att leverantörer måste producera sin egen anpassade hårdvara/firmware för att möta kundernas behov.

Vi har kommit långt sedan dess, som OCP nu har gjort version 1.0 av deras Hyperscale NVMe Boot SSD-specifikation officiellt tillgänglig. Detta gör att systemtillverkare och SSD-leverantörer kan anpassa sig till en gemensam uppsättning krav samtidigt som det uppmuntrar till ytterligare samarbete.

OCP uppmanar alla OEM-tillverkare (dvs. systemtillverkare) och hyperskalare att gå med i saken och lovar att fortsätta utvecklas och förbättra specifikationerna när lagringslandskapet förändras.

Inverkan på företaget

Startdiskbehovet är inte begränsat till användningsfall med Hyperscale. M.2 är defacto boot drive standard nu för de flesta servrar och lagringsmatriser. Även om enheten inte behöver göra ett ton i de flesta fall, behöver den vara pålitlig, något presterande och inte större (dyrare) än vad som absolut krävs. Förhoppningsvis kommer vi att se lagringsleverantörer svara på detta initiativ med en startspecifik SSD för att infrastrukturleverantörer kan upprätthålla en viss grad av standardisering.

Engagera dig med StorageReview

Nyhetsbrev | Youtube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | Rssflöde