KIOXIA携手深忆与技嘉打造极致性能密集型存机箱

近一年多来因为新冠肺炎疫情的影响,造成全球人类生活与产业经济的转变,尤其数字科技更是因为人们对于数字转型的需求而加速增长,以5G通信为首,带动了人工智能、物联网与边缘运算…等相关应用的大跃进,而这些科技的背后也少不了大量云计算服务器的支撑,尤其是5G更庞大的资料传输量、更低延迟的回应需求与更巨量的设备连接,都带来更为严荷的工作负载,而其中的关键正是“存储解决方案”是否能满足快速传输能力与可靠性。

为了满足各类联网服务越来越庞大的应用架构需求,KIOXIA在今年的COMPUTEX 2021展推出了企业级SSD-CM6系列,采用传输速度更快的PCIe 4.0接口,容量高达30.72 TB的规格,提供循序读取速度翻倍、循序写入速度提升近40%的性能提升,另外在读写延迟方面也有显著的改善。

KIOXIA与深忆、技嘉共同合作打造兼具高性能与高存储密度的服务器,为企业提供高可靠性且系统架构更简单易维护的解决方案。

除此之外,KIOXIA也携手软硬件集成存储解决方案团队深忆科技(GRAID)和服务器大厂技嘉(GIGABYTE),借由前者的GRAID SupremeRAID技术打造“虚拟NVMe控制器”来控制所有的RAID作业,摆脱以往RAID数据保护机制的系统性能瓶颈,同时也能更具性地进行更庞大数量的SSD支持。而后者集成了KIOXIA CM6-R高性能企业级SSD搭配GRAID SupremeRAID构建了全NVMe R282-Z94服务器,在一台2U的服务器中配置了两颗AMD EPYC 7003系列处理器提供高达128个实体运算核心,R282-Z94强大的运算能力可支持超过100 GiB/s的带宽搭配20颗KIOXIA CM6-R能构建570 TB的庞大存储空间,在高效率之外,R282-Z94同时兼具全面资料保护机制,是线上即时交易处理/ 分析、4K / 8K视频即时编辑、大型SQL与NoSQL数据库应用的最佳首选。

针对企业应用程序与高负载工作性能需求,KIOXIA CM6系列提供了U.2接口的PCIe 4.0 / NVMe双端口设计,提供2.5英寸、厚度仅15mm的外形规格,并具备断电保护(PLP)与安全加密选项。

KIOXIA CM-6系列提供两款功能取向不同的产品。

其中针对企业级混合适途的KIOXIA CM6-V系列提供3 DWPD(每日磁盘写入量)的耐用度,并提供800 GB至12.8 TB之间的容量规格;另外针对企业级读取密集型用途的KIOXIA CM6-R则提供1DWPD的耐用度,容量更可达960 GB – 30.7 TB之间,可提供服务器更高的容量密度。

KIOXIA CM-6系列采用2.5英寸的外形设计。

KIOXIA CM-6系列厚度仅15 mm,金属外壳上可以看到帮助散热的冲孔设计,同时支持U.2接口。

在性能表现上,KIOXIA CM6系列采用新时代的PCIe 4.0的新规格,实际的资料吞吐量性能可达PCIe 3.0的两倍之多,每秒输入输出量更提升86%以上,资料写入延迟更是仅10毫秒,相较于前一代提升67%以上。

从对比的柱状图表更能清晰发现到PCIe 4.0与PCIe 3.0在整体带宽、I/O性能和反应时间方面都更具优势。

一般常见的硬件RAID卡需要硬盘或SSD直接连接至实体卡上才能发挥资料保护的功能,这也大大限制了存储设备的扩展规模,同时RAID卡上的处理器需要管理所有资料的输入输出,因此在性能表现上也大大受限,在面对NVMe SSD更高的IOPS与传输带宽,这样的架构限制也成为性能发挥的最大瓶颈。

深忆科技所打造的GRAID SupremeRAID硬件卡同时集成了软件技术,能打破一般硬件卡实体连接存储设备的限制,扩展性与性能都更优异。

而深忆科技打造的GRAID SupremeRAID软硬件集成技术,可通过NVMeoF连接远程SSD,并集成本地端SSD组成为具资料保护的存储池,直接配置给指定的应用软件,同时在性能方面可提供高达600万4K IOPS的随机访问、以及100 GB/s的循序访问能力,性能远优于现今最高端的硬件RAID卡。

传统硬件RAID卡需要通过自身的处理器来处理所有的资料I/O,且所有资料皆需占用RAID卡PCIe的带宽,因此造成存储设备与主机CPU、内存之间的性能瓶颈,也完全跟不上NVMe SSD的高性能。

GRAID SupremeRAID采用弹性更高的“组合式基础架构”,可以通过NVMeoF连接远程的SSD并集成本地端构建成完整的存储池,并直接配置给指定应用,也因此可以轻松突破传统硬件RAID卡的限制。

在COMPUTEX 2021展期,深忆科技也与KIOXIA合作打造多种不同的RAID配置,像是以三个CM6-R SSD构建的RAID 5群组就适用于OLAP(线上分析处理)数据库,实现了460万IOPS的随机读取与76万IOPS随机写入能力,并保持极低的延迟,在资料防护方面,即便群组中有一颗SSD故障,整体性能还是能维持100万次随机读写能力;另外也有使用20个CM6-R SSD构建的RAID 5群组,提供高达91 GiB/s的循序读取与7 GiB/s的循序写入性能,适用于AI训练与大数据分析这类需要高速读取与高可用空间的应用。此外,20个CM6-R SSD打造的RAID 10群组可提供达104 GiB/s的循序读取与30 GiB/s的循序写入能力,而这个数据也非常接近规格的理论性能。

对比GRAID SupremeRAID一般运行/ 资料重建与一般传统硬件RAID卡的读写性能,可以发现两者的表现天差地远,尤其读取性能更是高出5 – 8倍之多。

除此之外,相较于纯软件RAID,SupremeRAID也能负担所有RAID所需要的计算性能,并将主机的CPU资源留给需要大量计算能力的应用,提高生产力并节省更多硬件成本。

服务器大厂技嘉科技所推出的R282-Z94是可支持第三代AMD EPYC处理器的全快闪服务器,除了核心能支持两颗高达225W能耗,具备64核心128线程的7nm制程处理器,PCIe信道更高达128条支持新一代PCIe 4.0传输标准,因此成为搭配KIOXIA CM6系列SSD的最佳平台,机箱正面支持最多24个2.5英寸U.2存储插槽,强大的运算性能与资料传输能力可即时处理大量数据,通过原厂为高密度运算、存储容量配置与I/O性能平衡的安排与优化调适,非常适用于软件定义、虚拟化基础架构与大规模资料分析与高性能存储等应用层面。

技嘉科技R282-Z94全快闪服务器为2U 24 Bay的规格,并完整支持PCIe 4.0接口与U.2接口,与KIOXIA CM-6系列可以说是完美的组合。

此外,R282-Z94也支持技嘉独有的内存解决方案,在每个信道使用2组DIMM模块的情况下也能维持最高频率运行,大幅提升整运算性能;此外,服务器搭配了OCP 3.0插槽可支持最新的PCIe 4.0传输标准;在安全性方面,R282-Z94还支持了RoT与TPM 2.0模块,能在系统启动时就进行程序代码验证与保护,确保系统不会受到攻击与网络威胁的影响。

R282-Z94系统架构图,内置两颗高性能的AMD EPYC 64核心处理器,128条PCIe 4.0信道更能在短时间内完成大量资料的传输与处理。

从近几年资料存储设备的规格日益翻新,读写性能更高的NVMe SSD因为成本逐步降低而慢慢成为许多数据中心级服务器的标配,尤其针对需要即时大量资料访问与运算的应用-包括线上交易与资料分析、高解析视频即时编辑、大型数据库…等需求来说更是需要追求兼具性能与安全性的存储解决方案。

KIOXIA CM-6系列采用先进制程与全新PCIe 4.0接口,在提升访问性能同时也兼具满足高存储容量的需求。

而KIOXIA CM-6系列以更先进的3D NAND制程打造更高的存储密度,同时也支持更高性能的PCIe 4.0接口,通过GRAID SupremeRAID更高弹性的RAID架构构建与GIGABYTE R282-Z94全快闪服务器的系统集成,打造出新时代数据中心存储基础架构的典范,真正发挥高性能并兼具资料存储的安全性。