Yüksek Kapasiteli SSD’ler Uçta Veri Toplama ve Yapay Zekayı Etkinleştirir
Yüksek Kapasiteli SSD’ler Uçta Veri Toplama ve Yapay Zekayı Etkinleştirir
Uç kullanım senaryolarının birçok BT organizasyonu için birincil endişe kaynağı olduğuna şüphe yok. Uçta daha fazla veri oluşturulup toplandıkça, BT’nin bu çok çeşitli yeni ortaya çıkan uç görevler için tasarlanmış daha iyi donanım çözümlerine ihtiyaç duyduğunu anlamak için perakende satış veya petrol ve gaz araştırmalarında olmanıza gerek yok. Uçta gerçek zamanlı yapay zekanın ek avantajlarından yararlanın ve hafif uç sunuculara kolayca fazla yük bindirin.
Ancak ilginç bir alternatif de var. Cheetah RAID Raptor, artık yalnızca 12 sürücüde petabaytın neredeyse 3/4’ünü destekleyebilen modüler depolama kutuları sunan bir sunucuyla kuruluşların genişleyen uç verileri yönetmesine yardımcı oluyor.
Çita Baskını Raptoru
Cheetah RAID Raptor, genellikle uç senaryolarda sunucu performansını sınırlayan depolama performansındaki yaygın darboğazı aşmak için tasarlanmış yüksek performanslı bir sunucudur. Çok çeşitli PCIe® genişletme seçeneklerine ek olarak Raptor, üç adet çalışırken takılabilir Gen4 NVMe® kutusu, 64 çekirdeğe kadar AMD EPYC CPU’lar ve 128x Gen4 PCIe hattıyla öne çıkıyor.
Sunucu tasarımı açısından bakıldığında üçlü kutu tasarımı, Raptor’u farklılaştıran temel bir özelliktir. Kutuların her biri en fazla dört SSD barındırır. Kutular verilerin bağımsız olarak kaydedilmesine ve işlenmesine olanak tanır ve modülerlik, kutuların çalışırken kolayca değiştirilmesine ve farklı konumlara taşınmasına olanak tanır. Kutuları fiziksel olarak değiştirebilme yeteneği, veri geçişini ağ yapısının kısıtlamalarından kurtarır.
Muazzam miktarda veri üreten çeşitli uç kullanım durumları için Raptor, yüksek kapasiteli sürücülerden büyük ölçüde yararlanır. Bu durumda, SSD’ler mükemmel bir seçimdir çünkü bu sunucular kendilerini otonom araçların arkasında veya uçaklara veya diğer araçlara bol miktarda itişme ile gömülü olarak bulurlar. Yakın zamanda piyasaya sürülen Solidigm 61,44TB SSD’ler ile tek bir sistem şaşırtıcı miktarda veri yoğunluğunu barındırabilir. Neredeyse bir petabayt veriyi tek bir sunucuda saklama yeteneği, daha fazla veri toplamaya ve kutuların değiştirilmesine daha az zaman ayırmaya eşittir. Testlerimizde 30,72 TB sürücü kapasitesine sahip 12 adet Solidigm P5316 SSD’den yararlanıyoruz.
Çita RAID Raptor Tasarımı
Daha önce de belirtildiği gibi sunucu, Cheetah RAID Raptor’a etkileyici işlem gücü sağlayan AMD EPYCEPYC Zen 3 (Milan) CPU ile birlikte geliyor. Cheetah’ın veri kutuları AMD Milan’ı destekleyecek şekilde tasarlandı ve kutuların verileri hareket halindeki bir araçtan veri merkezine anında taşımasına olanak tanıdı.
Raptor tasarımı, 64 çekirdeğin tamamını ve 128x Gen4 PCIe hatlarını kullanma yeteneğiyle AMD Milan işlemci gücünden yararlanan ayrıntılı hava akışı hususlarını içerir. AMD Milan ile donatılmış Raptor, depolamaya düşük gecikmeli erişim sunarken zorlu uygulamaları da destekleyebilir.
Kutu tasarımı, verilerin ayrı ayrı kaydedilmesine ve işlenmesine olanak tanır. Veriler işlendikten sonra kutu, çalışırken farklı bir konuma değiştirilebilir. Raptor, harici bir ağ yapısına veri geçişini kısıtlayan kabloyu kesti. Kutular SED sürücülerini destekler ve ek veri güvenliği sağlamak için şifrelenebilir.
| Desteklenen CPU | AMD EPYC™ 7003 ve 7002 Serisi İşlemcileri Destekleyin |
| Priz | Tek Soket SP3 (LGA4094) |
| Yonga seti | Çip Üzerindeki Sistem |
| Desteklenen RAM | 8 DIMM yuvası (1DPC) 2 TB’a kadar Kayıtlı ECC DDR4 3200MHz SDRAM’ı destekler 8 kanallı bellek veriyolu |
| Giriş/Çıkış Arayüzü | 1x COM Bağlantı Noktası 1x VGA Bağlantı Noktası 4x Tip-A (USB3.0) 2x RJ45 1x IPMI |
| Genişleme yuvaları | 5 PCI-E 4.0 x16 2 PCI-E 4.0 x8 – 3x Broadcom/Microchip Donanım RAID Denetleyicilerini veya 3x Gen4 x16 Retimer Kartlarını destekler – Ağ Adaptörleri veya Donanım Hızlandırıcıları için dört yedek yuva |
| Sürücü bölmeleri | 3 Çalışırken Değiştirilebilir NVMe kutusu aracılığıyla 12x U.2/U.3 2,5” NVMe PCIe Gen 4 SSD |
| Soğutma | 4x 80x38mm yüksek hızlı soğutma fanları |
| Ön panel | LED Sıfırlama Anahtarı ile Güç Açma/Kapama NMI anahtarı LED’li Konum Anahtarı 4x LAN LED Uyarı LED’i |
| Desteklenen işletim sistemi | Microsoft® Windows: – Server 2016 (64 bit) – Server 2019 (64 bit) Linux: – RedHat Enterprise Linux Server 8.2 (64 bit) / 7.9 (64 bit) – CentOs 8.2 (64 bit) / 7.9 (64 bit) – SUSE SLES 15.2( 64 bit) / 12.5(64 bit) – UBuntu 20.04.1 (64 bit) /18.04.5 (64 bit) / 16.04.7 (64 bit) Hiper Yönetici: – VMWare® ESXi 6.7 u3 / 7.0 u1 – vSphere 6.7 u3 / 7.0 u1 – CITRIX Hypervisor 8.1.0 |
| Güç | 800W Yedek Güç Kaynağı |
| Çevresel | Çalışma sıcaklığı: 10°C ~ 35°C Çalışmama sıcaklığı: -40°C ~ 70°C Çalışmama nemi: %20 ~ %90 (Yoğuşmasız) |
Verileri Taşıma
Her bir Cheetah RAID Raptor kutusu, 16x PCIe Gen4 Hattı aracılığıyla doğrudan AMD CPU’ya bağlanabilir veya bir donanım NVMe RAID denetleyicisi aracılığıyla bağlanabilir. Çalışırken değiştirilebilir özelliklere sahip, yüksek kapasiteli, yüksek aktarım hızlı bir depolama sunucusunun gereksinimlerini karşılamak için Cheetah RAID Storage, Microchip’in Adaptec SmartRAID 3200 serisi RAID adaptörlerini kullandı .
Adaptec SmartRAID 3200 serisi, Microchip’in 5. nesil depolama denetleyicisi SmartROC 3200 temel alınarak oluşturulmuştur ve x8 ve x16 PCIe Gen 4 ana bilgisayar arabirim adaptörlerini destekler ve 29,6 GB/s’ye kadar işlem hacmiyle gelişmiş performans ve bant genişliği sunar. Adaptec SmartRAID adaptörleri zengin özelliklere sahiptir, 32 adede kadar NVMe cihazı ve 256 adede kadar SAS/SATA ve 64 adede kadar LD/RAID dizisini destekler, SAS/SATA/NVMe üçlü mod işlevselliği, daha yüksek düzeyde güvenlik için Güvenilir Platform desteği bilgi işlem ve tedarik zinciri güvenliği, maxView™ araç paketi desteği, güvenli önyükleme, güvenli güncelleme ve doğrulama ve Kendiliğinden Şifrelenen Sürücü (SED) yönetim yazılımı.
Bir otomobilin koltuğunun altına veya bagajına (İngilizler için bagaj) monte edilebilecek sağlamlaştırılmış bir sunucuya yönelik talepleri vurgulamak için Aralık 2021’de Cheetah RAID Prowler’ı inceledik. Araç, uçak, gemi veya uç konumdaki zorlu koşullara dayanacak bir sunucu oluşturmak için çok büyük miktarda çalışma gerekiyor. Arka plan bilgisi için Cheetah RAID Prowler Sağlam Uç Bilgi İşleme Yönelik Yazımızda öğrendiklerimizi okuyun .
Depolama Performansı
Dört Seviyeli Hücre (QLC) sürücüler, Katı Hal Sürücüleri (SSD’ler) dünyasında çok sayıda ilgi çekici avantaj sunuyor ve değerlerini kanıtlıyor. QLC sürücülerinin avantajı, diğer NAND teknolojilerine kıyasla daha yüksek depolama kapasitesi ve daha düşük maliyetinde yatmaktadır. QLC sürücülerinin gigabayt başına maliyetinin daha düşük olması, onları bütçeye duyarlı kullanıcılar için mükemmel bir seçim haline getiriyor. QLC sürücüleri SATA ve NVMe form faktörlerinde mevcuttur; NVMe, büyük ölçüde NVMe protokolünün verimliliği nedeniyle daha yüksek veri aktarım hızlarına sahiptir.
Cheetah RAID Raptor çözümü, yakın zamanda duyurulan Solidigm D5-P5336’yı kullanıyor; veri hatları, yapay zeka odaklı veri gölleri, büyük veri analitiği, ölçeği genişletilebilen NAS ve uç bilgi işlem gibi veri yoğunluklu iş yükleri için ideal, amaca yönelik tasarlanmış bir QLC sürücüsü , kapsamlı veri kümelerinin verimli ve hızlı bir şekilde depolanmasını ve alınmasını sağlar. Okuma merkezli uygulamalar ve genel amaçlı bilgi işlem için büyük depolama kapasitesine ihtiyaç duyan kullanıcılar için QLC sürücüleri çekici ve uygun maliyetli bir seçenek sunar.
Solidigm D5-P5336 Serisi (15,36 TB, E1.L 9,5 mm PCIe 4,0 x4, 3D5, QLC)
Temeller |
|
| Ürün Koleksiyonu | Solidigm D5-P5336 Serisi |
| Kapasite | 15,36TB 30,72TB 61,44TB |
| Litografi Türü | 192L QLC 3D NAND |
| Kullanım Koşulları | Sunucu/Kurumsal |
| MMID | 99C54G |
Performans özellikleri |
|
| Sıralı Bant Genişliği – %100 Okuma (en fazla) | 7000 MB/sn |
| Sıralı Bant Genişliği – %100 Yazma (en fazla) | 3100 MB/sn |
| Rastgele Okuma (%100 Yayılma) | 1005 KİOP (4K, QD256) |
| Rastgele Yazma (%100 Yayılma) | 35 KİOP (16K, QD256) |
| Gecikme – Sıralı Okuma (tip.) | 8μs (4K Bloklar) |
| Gecikme – Sıralı Yazma (tip.) | 15μs (16K Blok) |
| Gecikme – Okuma | 110μs (4K Bloklar) |
| Gecikme – Yazma | 31μs (16K Blok) |
| Güç – Aktif | 25W |
| Güç – Boşta | 5W |
Güvenilirlik |
|
| Titreşim – Çalıştırma | 2,17 GRMS (5 – 700 Hz) Maks |
| Titreşim – Çalışmıyorken | 3,13 GRMS (5 – 800 Hz) Maks |
| Şok (Çalışırken ve Çalışmıyorken) | 0,5 msn’de 1.000 G (Maks) |
| Çalışma Sıcaklığı Aralığı | 0 – 70°C |
| Dayanıklılık Derecesi (Ömür Boyu Yazma) | 14.11 PBW (16K RW) |
| Arızalar Arasındaki Ortalama Süre (MTBF) | 2 milyon saat |
| Düzeltilemez Bit Hata Oranı (UBER) | <10^17 bit okuma başına 1 sektör |
| Garanti süresi | 5 yıl |
Paket Özellikleri |
|
| Ağırlık | 185g +/- 10g |
| Form faktörü | E1.L |
| Arayüz | PCIe 4.0×4, NVMe |
İleri teknoloji |
|
| Gelişmiş Güç Kaybı Veri Koruması | |
| Donanım Şifreleme | |
| Sıcaklık İzleme ve Günlük Kaydı | |
| Uçtan Uca Veri Koruma |
Depolama performansı iş yüklerimiz için performansı, JBOD modunda SSD’lerle birlikte Microchip Adaptec SmartRAID 3200 serisi RAID adaptörleri aracılığıyla ölçtük. Daha sonra 4, 8 ve 12 sürücü kombinasyonunu test ettik; her 4 SSD grubu tam bir NVMe bölmesini ve ek bir RAID adaptörünü temsil ediyordu. Bu amaçla, 64K sıralı ve 4K rastgele performansı ölçerek verim ve bant genişliği testleri için Vdbench iş yüklerimizden yararlandık.
VDBench İş Yükü Analizi
Depolama cihazlarının karşılaştırılması söz konusu olduğunda, uygulama testi en iyisidir ve sentetik test ikinci sırada gelir. Gerçek iş yüklerini mükemmel bir şekilde temsil etmese de sentetik testler, depolama cihazlarının rakip çözümler arasında elmalar arası karşılaştırmalar yapmayı kolaylaştıran tekrarlanabilirlik faktörü ile temellendirilmesine yardımcı olur. Bu iş yükleri, “dört köşe” testlerinden, ortak veritabanı aktarım boyutu testlerine ve farklı VDI ortamlarından izleme yakalamalarına kadar uzanan bir dizi farklı test profili sunar.
Bu testlerin tümü, büyük bir bilgi işlem testi kümesi üzerinden sonuçları otomatikleştirmek ve yakalamak için bir komut dosyası motoruyla birlikte ortak vdBench iş yükü oluşturucusundan yararlanır. Bu, aynı iş yüklerini flaş dizileri ve bireysel depolama aygıtları da dahil olmak üzere çok çeşitli depolama aygıtlarında tekrarlamamıza olanak tanır. Bu kıyaslamalara yönelik test sürecimiz, sürücü yüzeyinin tamamını verilerle doldurur ve ardından sürücünün uygulama iş yüklerine nasıl yanıt verebileceğini simüle etmek için sürücü kapasitesini yüzde 25’ine eşit bir sürücü bölümünü bölümlere ayırır. Bu, sürücünün yüzde 100’ünü kullanan ve onları kararlı duruma getiren tam entropi testlerinden farklıdır. Sonuç olarak bu rakamlar, daha yüksek düzeyde sürdürülen yazma hızlarını yansıtacaktır.
Profiller:
- 4K Rastgele Okuma: %100 Okuma, 128 iş parçacığı, %0-120 oran
- 4K Rastgele Yazma: %100 Yazma, 128 iş parçacığı, %0-120 oran
- 64K Sıralı Okuma: %100 Okuma, 32 iş parçacığı, %0-120 oran
- 64K Sıralı Yazma: %100 Yazma, 16 iş parçacığı, %0-120 oran
CheetahRAID Raptor içindeki 4, 8 ve 12 QLC SSD’den yararlanarak 4K rastgele okuma performansını inceleyen ilk testimizde, 4 SSD’den 2,5M IOPS, 8’den 3,5M IOPS ve 12 SSD’den 3,54M IOPS performansını ölçtük.
4K rastgele yazma iş yükümüzde Raptor içindeki 4, 8 veya 12 SSD arasında çok daha belirgin bir fark görüyoruz. Burada 4’ten 75K IOPS’yi, 8’den 146K IOPS’yi ve 12 SSD’den 218K IOPS’yi ölçtük. 4K rastgele yazma performansının bu tür QLC SSD’nin zayıf noktası olduğunu unutmamak önemlidir. Örneğin Solidigm P5430, daha küçük blok boyutları için optimize edilmiş bir QLC modelidir.
Odak noktasını CheetahRAID Raptor’daki en yüksek bant genişliğine çevirerek 4 SSD’den 10,8 GB/sn, 8 SSD’den 16,9 GB/sn ve 12 SSD’den 31,2 GB/sn ölçtük. Buradaki ölçeklendirmedeki temel fark, eklenen her ek 4 SSD ile karışıma eklenen ek RAID kartıdır.
64K sıralı yazma performansını ölçtüğümüz son iş yükünde 4 SSD’den 5,6 GB/sn, 8 SSD’den 11,3 GB/sn ve 12 SSD’den 16,8 GB/sn ölçtük.
Yapay Zeka Performansı
Raptor sunucusunun gerçekten muhteşem avantajlarından biri, yalnızca verileri hızlı ve verimli bir şekilde günlüğe kaydetme yeteneği değil, aynı zamanda içindeki düşük güçlü GPU ile gerçek zamanlı AI görevlerini de gerçekleştirebilmesidir. Raptor’un uç yapay zeka özelliklerini test etmek için sunucuyu bir NVIDIA A2 çıkarım GPU’su ile yapılandırdık.
Raptor’un, bizimkine eklediğimiz NVIDIA A2 gibi GPU’larla uyumluluğu sayesinde, kendisini özellikle yapay zeka ve makine öğrenimi alanında uç bilişim için önde gelen bir seçenek olarak konumlandırıyor.
Yüksek verimli SSD’ler ve 64 çekirdeğe kadar AMD EPYC CPU’larla donatılan Raptor, zorlu yapay zeka algoritmalarını işleyebilir ve hızlı uç veri işleme ve çıkarım için depolamaya düşük gecikmeli erişim sunar. Çalışırken değiştirilebilir tasarım, verilerin ağ kısıtlamaları olmadan taşınabilmesini sağlayarak yapay zeka uygulamalarının veri toplamadan gerçek zamanlı çıkarımlara kadar yaşam döngüsü hızını daha da artırır.
Otonom araçlar, endüstriyel makineler ve hatta drone’lar gibi uç cihazların büyük miktarda veri işlediği senaryolarda Raptor’un gerçek zamanlı yapay zeka görevlerini yerine getirme yeteneğinin değerli olduğu ortaya çıkacak. Uçta yapay zeka çıkarımı, karar almayı veri kaynağına yaklaştırır, böylece daha hızlı eylem ve içgörüler elde edilir. Örneğin otonom araçlarda sensör verilerinin anında işlenmesi, güvenliği ve verimliliği artıran gerçek zamanlı karar alma sürecine yol açabilir. Raptor’un sağlam, katı hal tasarımı, gerekli hesaplama gücünü sağlarken, bu zorlu ortamların titreşimlerine ve sıcaklık değişimlerine dayanabilmesini sağlar.
Yapay zekanın işlem gücünü uç noktaya getirme yeteneği aynı zamanda büyük miktarda ham veriyi merkezi bir veri merkezine gönderme ihtiyacını da azaltarak bant genişliği kullanımını azaltır ve maliyetleri düşürür. Bunun yerine, yalnızca işlenmiş, ilgili bilgiler saklanabilir ve gerekirse daha fazla analiz veya uzun süreli depolama için sürücü kızağıyla birlikte geri getirilebilir.
Raptor’un yüksek kapasiteli, yüksek aktarım hızlı depolama desteği, gelişmiş GPU özellikleriyle birleştiğinde, belirli AI kullanım durumlarına göre özelleştirilebileceği anlamına gelir. Gerçek zamanlı video analizi, tahmine dayalı bakım veya yapay zeka odaklı veri analitiği olsun, Cheetah RAID Raptor’un yapılandırması, çeşitli uç ortamların benzersiz taleplerine uyarlanabileceği anlamına gelir.
Son düşünceler
Cheetah RAID Storage’ın bu son teklifi, sağlamlaştırılmış, yüksek performanslı bilgi işlem pazarının oyununu değiştiriyor. Raptor, kritik verilerin yakalanması, işlenmesi ve saklanması için sıralı işlemler ve çok iş parçacıklı erişim desteği ile uç uygulamaların zorlu performans gereksinimlerini karşılamak için hepsini bir araya getirir. Raptor için uygulama kullanım durumları arasında video gözetimi, akış, veri kaydı/yakalama, otonom araçlar ve savunma ve endüstriyel amaçlara yönelik sağlamlaştırılmış depolama yer alır.
Cheetah RAID Depolama ürünlerinin az yer kaplaması etkileyicidir. Sunucu tasarımı, sağlam bir yapı gerektiren zorlu ortamlar için idealdir ancak yine de NVMe flaş gibi bileşenlerin dolduğunda hızla değiştirilmesine olanak tanır. Bir koltuğun altına veya bir AV’nin bagajına, bir uçağa veya gemiye sığacak şekilde tasarlanmıştır. Aşırı sıcaklıklara ve karada, denizde ve havada hissedilen sürekli itişmelere dayanabilirler.
Bilgi işlem ve verileri kullanıcıya yaklaştırarak uç bilgi işlem, önemli ölçüde iyileştirilmiş verim, daha iyi performans ve gerçek zamanlı işleme sağlayabilir. Verileri kaynağa daha yakın analiz etme yeteneği gecikmeyi en aza indirecek, ağ trafiğini azaltacak ve gizlilik ve güvenliği artırırken veri yönetimi maliyetlerini düşürecektir. Çalışırken değiştirilebilir sürücü kutuları sayesinde kullanıcılar, şifrelenmiş verileri gerçek zamanlı olarak analiz edilmek üzere anında taşıyabilir.
Çalışırken değiştirilebilir özelliklere sahip, yüksek kapasiteli, yüksek aktarım hızlı bir depolama sunucusunun gereksinimlerini karşılamak için Cheetah RAID Storage, Microchip’in Adaptec SmartRAID 3200 serisi RAID adaptörlerini kullandı. SmartRAID 3200 Serisi, neredeyse 30 GB işlem hacmine sahip, güvenli, zengin özelliklere sahip, üç mod özellikli ve yüksek performanslı adaptörlerdir. Bu tür bir performans ve verim, Raptor’un desteklemek üzere tasarlandığı kullanım durumları için gereklidir.
Yeni Solidigm D5-P5336 QLC SSD’leri kullanan Raptor, petabayta yakın verileri toplayabilir, günlüğe kaydedebilir ve depolayabilir, bu da daha az veri geçişi sağlar. Bu yeni QLC SSD’ler, AV ve askeri pazarın okuma/yazma hızı gereksinimlerini karşılarken, daha uygun maliyetli bir $/TB profili sunuyor.
Sonuçta Cheetah RAID Storage Raptor, en zorlu koşullara bile dayanacak şekilde tasarlanmış, az yer kaplayan, yüksek performanslı bir sunucudur.
