加速数据中心存储和内存性能

要点:

  • 极速性能

  • 一致、可预测的服务质量 (QoS)

  • 高耐用性,降低存储成本和宕机时间

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作者

英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列可提供高吞吐量和低延迟

英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列可加速访问企业和云服务提供商 (CSP) 所需的大型、复杂的数据集,以运行其要求严苛的工作负载。

传统存储拖慢了要求严苛的工作负载的速度

当前的数据密集型工作负载需要低延迟和高吞吐量,来帮助推动预测性业务决策。IT 组织必须努力在越来越有限的预算范围内满足这些需求。

从历史上看,DRAM 和 NAND 充当了计算和大容量存储之间的性能缓冲区,但它们都为现代可横向扩展的数据中心留下了越来越大的差距。DRAM 的扩展成本太高,这意味着其密度相对于 CPU 内核的增长速度,会造成进一步的落后。NAND 以更低的成本和更高的可扩展性提供容量,但即使是高速的 NAND 固态硬盘 (SSD) 也已经无法满足需要预测性访问和处理数据的数据驱动应用,或充当当前数千兆位以太网网络连接的缓冲区。

填补性能缺口

英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列可提供低延迟、高服务质量 (QoS)、高速吞吐量和高耐用性。这些大容量的固态硬盘填补了关键的存储性能缺口,使其成为高速缓存或数据分层的理想选择。与 NAND 固态硬盘不同,英特尔傲腾固态硬盘使用位写入技术,这使它们能够同时进行读取和写入,而不会出现性能降级。

图 1。英特尔傲腾固态硬盘填补了 NAND 固态硬盘和内存之间的存储缺口

极速性能

符合 PCIe 4.0 标准的英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列为需要实时访问和处理数据的应用提供一致的低延迟性能。这些驱动器还可以充当快速以太网网络接口卡 (NIC) 连接的缓冲区。

英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列在低队列深度 (QD) 下至高可达到每秒 150 万次输入/输出操作 (IOPS) 的随机读取或随机写入性能。PCIe 总线设计为双向总线,既有读取也有写入。因此,英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列可以在 70/30 随机混合工作负载下实现高于规格表的性能——至高可达 200 万次 IOPS(参见图 2)。1 与三星 PM1735 NVM Express (NVMe) NAND 固态硬盘相比,英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列在 70/30 随机混合工作负载下的 KIOPS 至高可提升 2.2 倍。1

图 2.英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列可提供更出色的 IOPS 以实现更高效地达到网络饱和1

英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列还具有专门面向元数据用例的内存/DRAM 卸载而设计的独特 512B 随机读取功能,即使在混合工作负载场景下也能至高达到 500 万次 IOPS。

这意味着什么

  • 与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,具有双向读/写功能的 4 KB 块带宽至高可提升 2.2 倍1

  • 与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,低 QD 时的 IOPS 至高可提升 2.7 倍2

  • 与三星 PM1735 NAND 固态硬盘相比,在 70% 的读取/30% 的写入工作负载下,每瓦性能至高可提升 3.2 倍3

  • 与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,在 30% 的读取/70% 的写入工作负载下,每瓦性能至高可提升 5.1 倍

它为什么至关重要

它能够带来事半功倍的效果。英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列提供了所需的性能密度,以更少的存储设备实现所需的存储性能水平。这种方法可能有助于在分散的存储架构中节约资金或宝贵的插槽。如果您希望扩展主机内存容量,英特尔傲腾技术的小块随机读取性能和低延迟还可以在人工智能 (AI) 训练和推理用例中,使用具有稀疏数据集的 PCIe 总线实现更大的内存扩展。如果比较使 100 GB 以太网 (GbE) 网络达到饱和所需的固态硬盘数量,那么采用英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列可以将饱和效率提升 3 到 6 倍。4这样做的另一个好处是释放 PCIe 插槽,从而降低数据中心的空间占用,或在节点内实现容量扩展。

表 1.使 100 GbE 网络达到饱和的固态硬盘数量

使用英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列进行缓存或分层,有助于显著减少输入/输出 (I/O) 瓶颈。与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,英特尔驱动器在 30% 读取/70% 写入工作负载下,每瓦性能至高可提升 5.1 倍。3 大幅提高写入密集型工作负载性能的功能,有助于节省能耗和降低运营费用 (OPEX)。

出色的低随机读取延迟

低延迟的英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列在任何工作负载下都能提供接近纳秒级的响应时间,无论写入吞吐量如何,都能保持始终一致的读取响应时间。

近纳秒级的延迟意味着应用响应时间得到了改善。凭借其双向功能,英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列能够一直维持低延迟,直到达到饱和状态。由于能够读取更小的 512B 数据块,延迟得到了进一步改善。

对于金融服务等行业,该功能意味着企业可以更快地生成有关欺诈检测、分析、合规性、市场建模和证券市场交易的洞察。

一致、可预测的服务质量 (QoS)

在数据快速增长和客户要求严苛的环境下,数据中心需要可预测的应用性能。

这意味着什么

  • 与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,99.999% 的响应时间至高可提升 21 倍5

  • 与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,4K 随机读取工作负载的延迟至多可降低 93%6

  • 与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,在写入工作负载增加的情况下,读取响应时间至多可减少 147 倍7

  • 与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,在 70% 读取/30% 写入混合工作负载上的吞吐量至高可提升 8.8 倍8

  • 与三星 PM1735 NVMe NAND 固态硬盘相比,60 万次 IOPS 的延迟至多可下降 95%9

它为什么至关重要

英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列提供可预测的低延迟和一致的 I/O 命令完成时间,从而为您提供值得信赖的 QoS。

对于延迟要求严苛的关键型应用或具有严格的服务级别协议 (SLA) 的客户来说,这些固态硬盘是理想的选择。

高耐用性,降低存储成本和宕机时间

更高的耐用性意味着存储介质的使用寿命更长。通过将英特尔傲腾固态硬盘用作写入繁重工作负载的缓存或分层,可以延长低成本 NAND 存储介质的使用寿命,并可通过减少维护需求和宕机时间来降低成本。

这意味着什么

  • 与英特尔傲腾数据中心级固态硬盘 P4800X NVMe NAND 固态硬盘相比,耐用性至高可提升 67%10

  • NAND 大容量存储驱动器的使用寿命至多可延长 20 倍11

它为什么至关重要

英特尔傲腾固态硬盘专门面向混合型工作负载环境设计,它们可以承受通常需要内存的高流量。极高的耐用性使它们非常适合写入密集型应用,或用作存储架构中的分层。

英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列提供出色的多功能性

选择英特尔傲腾固态硬盘 P5800X 系列用作缓存或高性能分层,用作扩展内存以在 AI 用例中增强主机内存,或在本地存储大型文件以在电子设计自动化 (EDA) 用例中实现更高性能。英特尔傲腾固态硬盘可帮助您通过经济高效、性能密集的解决方案实现可扩展的数据中心,这些解决方案具有以下优势:

  • 扩展内存:512B 读取能力支持将 PCIe 存储设备用作大型数据集中元数据或稀疏数据的扩展内存。
  • 快速缓存(临时复制或保存最热的数据):写缓冲区可缩短耐用性时间,读取缓存区可加速应用性能。
  • 智能分层(数据放置):智能数据放置使您能够部署多个层,以实现成本优化。