Thai
เมื่อศูนย์ข้อมูลมุ่งมั่นที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ความต้องการของเวิร์กโหลด AI หลายแห่งจึงนำระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและควบคุมการใช้พลังงาน ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถจัดการความร้อนที่เกิดจากเซิร์ฟเวอร์ประสิทธิภาพสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้สามารถทำงานได้เต็มกำลังโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสูงที่เกี่ยวข้องกับระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิม SSD ความหนาแน่นสูงของ Solidigm เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตั้งค่าเหล่านี้ โดยให้ประสิทธิภาพเทราไบต์ต่อวัตต์ที่ยอดเยี่ยม
โปรแกรมเล่นวิดีโอ YouTube
แม้ว่า AI จะเป็นแรงผลักดันให้ผู้ให้บริการศูนย์ข้อมูลหลายรายพิจารณาระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว แต่ประโยชน์ของมันก็ขยายไปไกลกว่านั้น ในรายงานก่อนหน้านี้ เราได้วิเคราะห์ว่าระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวส่งผลต่อ Dell PowerEdge R760 ขนาด 2U อย่างไร ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรง (DLC) ของ CoolIT ช่วยลดการใช้พลังงานของเซิร์ฟเวอร์โดยการลดความเร็วพัดลม ส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้ 200 วัตต์ การทดสอบนั้นมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพของ CPU เท่านั้น ครั้งนี้ เราใช้วิธีการที่เน้นการจัดเก็บข้อมูลมากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจว่า SSD มีอิทธิพลต่อการใช้พลังงานของเซิร์ฟเวอร์อย่างไร
Dell PowerEdge Solidigm และ CDU
สถานะพลังงาน NVMe คืออะไร
สถานะพลังงาน NVMe คือโหมดที่กำหนดค่าไว้ล่วงหน้าซึ่งอุปกรณ์ NVMe สามารถสลับเข้าเพื่อควบคุมการใช้พลังงานและประสิทธิภาพ ข้อกำหนด NVMe อนุญาตให้มีสถานะพลังงานได้ถึง 32 สถานะ โดยแต่ละสถานะจะถูกกำหนดโดยการใช้พลังงานสูงสุด เวลาแฝงในการเข้า (ENLAT) เวลาแฝงในการออก (EXLAT) และตัวชี้วัดประสิทธิภาพสัมพัทธ์ สถานะเหล่านี้แบ่งออกเป็นหมวดหมู่ที่ใช้งานได้และไม่ใช้งาน สถานะพลังงานที่ใช้งานได้ หรือ P-States ช่วยให้อุปกรณ์สามารถจัดการการดำเนินการ I/O ได้ สถานะที่ไม่ใช้งาน หรือ F-States ใช้เมื่ออุปกรณ์ไม่ได้ใช้งานและไม่ได้ประมวลผลงาน I/O
การจัดการสถานะพลังงานเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์ NVMe โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่การใช้พลังงานเป็นข้อกังวลหลัก เช่น อุปกรณ์ Edge และแอปพลิเคชันพิเศษ เช่น SSD บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ตัวอย่างเช่น ข้อกำหนด NVMe รวมถึงคุณสมบัติต่างๆ เช่น Autonomous Power State Transition (APST) ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์สามารถสลับระหว่างสถานะพลังงานโดยอัตโนมัติตามการใช้งานและสภาวะความร้อนในปัจจุบัน สิ่งนี้ช่วยสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและการใช้พลังงาน ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่ห่างไกลหรือมีข้อจำกัด การรองรับ Runtime D3 (RTD3) ช่วยให้อุปกรณ์เข้าสู่สถานะไม่ได้ใช้งานที่ใช้พลังงานเป็นศูนย์ ช่วยประหยัดพลังงานได้มากขึ้นเมื่อไม่ได้ใช้งาน
สถานะพลังงาน NVMe มีคุณค่าอย่างยิ่งเมื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการจัดการความร้อนเป็นสิ่งสำคัญอันดับต้นๆ ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์ Edge ความสามารถในการสลับไปยังสถานะพลังงานที่ต่ำลงอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งานสามารถลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก ซึ่งมีความสำคัญต่ออุปกรณ์ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่ห่างไกลหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งมีพลังงานจำกัด สิ่งนี้เป็นไปได้ผ่านคุณสมบัติต่างๆ เช่น PCIe Active State Power Management (ASPM) และสถานะพลังงานต่ำ เช่น L1.1 และ L1.2 ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงาน การจัดการพลังงานและเอาต์พุตความร้อนบน ISS เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมและจำกัด สถานะพลังงาน NVMe สามารถช่วยจำกัดการใช้พลังงานของ SSD เพื่อจัดการ Thermal Design Power (TDP) และเพิ่มประสิทธิภาพงบประมาณพลังงานโดยรวม ทำให้มั่นใจได้ว่า SSD จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป
ในสภาพแวดล้อมพิเศษเหล่านี้ สถานะพลังงาน NVMe นำเสนอวิธีที่ยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพในการจัดการการใช้พลังงานของอุปกรณ์ NVMe โดยการใช้สถานะเหล่านี้ อุปกรณ์สามารถสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและการใช้พลังงาน ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย ตั้งแต่ Edge Computing ไปจนถึงภารกิจในอวกาศ ความสามารถในการปรับสถานะพลังงานแบบไดนามิกตามสภาวะแบบเรียลไทม์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ NVMe สามารถตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันของสภาพแวดล้อมต่างๆ ในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการจัดการความร้อน
นอกเหนือจากสถานะพลังงาน NVMe แล้ว Composite Temperature และ Touch Temperature ยังเป็นกุญแจสำคัญในการจัดการประสิทธิภาพความร้อนของ SSD NVMe ในรุ่นองค์กรสมัยใหม่ Touch Temperature หมายถึงอุณหภูมิภายนอกของ SSD Solidigm เป็นผู้บุกเบิกในการนำมาตรฐาน Touch Temperature ใหม่ที่สูงขึ้นมาใช้ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิสัมผัสที่ตั้งค่าจากโรงงานสำหรับ Solidigm D5-P5336 คือ 80°C ขีดจำกัดที่สูงขึ้นนี้ช่วยให้ SSD สามารถระบายความร้อนด้วยการไหลเวียนของอากาศน้อยลง หรือทำงานในอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงขึ้น ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้ศูนย์ข้อมูลสามารถปรับปรุงกลยุทธ์การระบายความร้อน ปรับปรุงการจัดการความร้อนโดยรวม ลดต้นทุนการระบายความร้อน และยืดอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของ SSD
การจัดการสถานะพลังงาน NVMe ที่ใช้งานอยู่
ในสภาพแวดล้อมการทดสอบ Linux ที่ใช้ Ubuntu 22.04 เราใช้ชุดเครื่องมือ NVMe เพื่อสอบถามไดรฟ์และดูหรือแก้ไขสถานะพลังงานของ D5-P5336 ดังที่แสดงด้านล่าง ไดรฟ์รองรับสถานะ 0, 1 และ 2 โดยสถานะ 0 มีข้อจำกัดน้อยที่สุด และสถานะ 2 มีข้อจำกัดมากที่สุด
สำหรับ Solidigm 61.44 TB D5-P5336, PS0 คือ 25W, PS1 คือ 15W และ PS2 คือ 10W ไดรฟ์ไม่ได้ใช้งานที่ประมาณ 5.5W ดังนั้นเมื่อโหมดพลังงานมีข้อจำกัดมากขึ้น SSD จะมีพลังงานน้อยลงสำหรับการดำเนินการอ่านและเขียน NAND การดำเนินการเขียนได้รับผลกระทบมากที่สุด เนื่องจาก การเขียนไปยัง NAND ใช้พลังงานมากกว่าการอ่านจาก NAND
คำสั่งเพื่อตรวจสอบสถานะพลังงานปัจจุบันของ Solidigm D5-P5336 SSD ของเราแสดงไว้ด้านล่าง ค่าปัจจุบัน 00000000 บ่งชี้ว่าไดรฟ์อยู่ใน PS0 ซึ่งเป็นโหมดสูงสุด 25W
คำสั่งที่คล้ายกันใช้เพื่อเปลี่ยนสถานะพลังงาน โดยตัวเลขสุดท้ายแสดงถึงโหมดพลังงานที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น คำสั่งด้านล่างตั้งค่า Solidigm D5-P5336 SSD เป็น PS0 หากต้องการใช้โหมดพลังงาน 1 หรือ 2 ให้ปรับค่า —value= ให้ตรงกับโหมดที่ถูกต้อง
ผลกระทบของสถานะพลังงานต่อประสิทธิภาพ
เพื่อวัดว่าสถานะพลังงานส่งผลต่อการใช้พลังงานและประสิทธิภาพของ Solidigm D5-P5336 61.44TB SSD อย่างไร เราได้ติดตั้ง Dell PowerEdge R760 ด้วย SSD 24 ตัว การใช้ Ubuntu และ FIO workload generator เราสามารถเรียกใช้เวิร์กโหลดที่สม่ำเสมอใน SSD ทั้งหมดและปรับโหมดพลังงานแบบเรียลไทม์ได้อย่างง่ายดาย
Dell PowerEdge Solidigm P5336
เราใช้การตรวจสอบพลังงานบนบอร์ดของ Dell ในระบบการจัดการ iDRAC9 ของเซิร์ฟเวอร์เพื่อติดตามพลังงานในระดับระบบ
Dell PowerEdge iDRAC Power
เรามุ่งเน้นไปที่เวิร์กโหลดแบนด์วิดท์การอ่านและเขียนแบบลำดับ โดยใช้ขนาดบล็อก 128K ต่อไดรฟ์ จากนั้นจึงวัดประสิทธิภาพรวมใน SSD ทั้ง 24 ตัว ควรสังเกตว่าการกำหนดค่า Dell PowerEdge R760 นี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับช่อง NVMe 24 ช่อง ใช้ PCIe switch แทนช่อง NVMe แบบต่อตรง ส่งผลให้แบนด์วิดท์รวมที่วัดได้อิ่มตัวเลน PCIe switch ที่มีอยู่ก่อนที่จะถึงไดรฟ์ สิ่งนี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพการอ่านรวมที่เราบันทึกได้เมื่อเทียบกับเอกสารข้อมูลจำเพาะของ Solidigm P5536 แต่ความเร็วในการเขียนรวมยังคงต่ำกว่าขีดจำกัดนั้น
| Total Watts | Write Speed | Read GB/s | Watts Over Base |
Watts/Drive (with system overhead) |
|
|---|---|---|---|---|---|
| Idle No Drives | 462 | – | – | – | – |
| Idle Drives Installed | 594 | – | – | 132 | 5.5 |
| 24x Sequential Read PS0 | 858 | – | 109GB/s | 396 | 16.5 |
| 24x Sequential Read PS1 | 858 | – | 105GB/s | 396 | 16.5 |
| 24x Sequential Read PS2 | 759 | – | 79.8GB/s | 297 | 12.375 |
| 24x Sequential Write PS0 | 1089 | 82.5GB/s | – | 627 | 26.125 |
| 24x Sequential Write PS1 | 825 | 34.4GB/s | – | 363 | 15.125 |
| 24x Sequential Write PS2 | 726 | 17.3GB/s | – | 264 | 11 |
เมื่อย้อนกลับไปดูบทความของเราเกี่ยวกับข้อดีของการแปลงแพลตฟอร์มที่ระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรง เราสังเกตเห็นการปรับปรุงประสิทธิภาพของ CPU เล็กน้อย พร้อมกับการประหยัดพลังงาน 200 วัตต์ พลังงานเป็นทรัพยากรที่มีค่าในเซิร์ฟเนอร์ยุคใหม่ที่เน้น AI ซึ่งมักจะจัดสรรทรัพยากรที่มีอยู่ทั้งหมดให้กับ GPU และ CPU ระดับไฮเอนด์ ในศูนย์ข้อมูลที่ใกล้เคียงหรือถึงขีดจำกัดงบประมาณพลังงานของการระบายความร้อนด้วยอากาศ การเปลี่ยนไปใช้ DLC จะช่วยเพิ่มพลังงานที่ทำให้เซิร์ฟเวอร์สามารถรองรับ SSD ได้มากขึ้นสำหรับพื้นที่พลังงานเท่ากับเซิร์ฟเวอร์ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศ
solidigm liquid cooling coolit CDU
การประหยัดพลังงาน 200 วัตต์สามารถเพิ่มความหนาแน่นในการจัดเก็บข้อมูลได้อย่างมาก สำหรับเวิร์กโหลดที่เน้นการอ่าน การประหยัดนี้ช่วยให้คุณเพิ่มความจุในการจัดเก็บข้อมูลเป็นสองเท่าจาก 12 เป็น 24 SSD ในเซิร์ฟเวอร์ที่ระบายความร้อนด้วยของเหลว เมื่อเทียบกับเซิร์ฟเวอร์ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศ ด้วย Solidigm D5-P5336 เซิร์ฟเวอร์ 24 ช่องนี้จะเพิ่มความจุในการจัดเก็บข้อมูลจาก 737TB เป็น 1,474TB ด้วยวงจรของเหลว สำหรับเวิร์กโหลดที่เน้นการเขียน คุณสามารถเพิ่ม SSD ได้อีกประมาณแปดตัว ตัวเลขเหล่านี้ใช้กับโหมดพลังงานพื้นฐาน ดังนั้น หากคุณยินดีที่จะลดประสิทธิภาพการเขียนระดับสูงสุด คุณสามารถติดตั้ง SSD 24 ตัวได้อย่างง่ายดายแม้สำหรับงานที่เน้นการเขียน
สรุป
การทดสอบ SSD Solidigm D5-P5336 ของเราแสดงให้เห็นว่าการจัดการสถานะพลังงาน NVMe สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้อย่างมากโดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพอย่างรุนแรง ผู้ให้บริการศูนย์ข้อมูลที่ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุดสามารถใช้สถานะพลังงานเหล่านี้เพื่อเพิ่มความหนาแน่นในการจัดเก็บข้อมูลหรือลดต้นทุนการดำเนินงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เน้น AI ซึ่งพลังงานมีจำกัด SSD ความหนาแน่นสูงของ Solidigm เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งนี้ โดยให้ประสิทธิภาพเทราไบต์ต่อวัตต์ที่แข็งแกร่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจับคู่กับเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวสมัยใหม่
ผลการวิจัยของเราบ่งชี้ว่าแม้การปรับสถานะพลังงานเพียงเล็กน้อยก็สามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมาก ซึ่งมีความสำคัญในสภาพแวดล้อมที่มีพลังงานจำกัด การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของเซิร์ฟเวอร์ไม่เพียงแต่เพิ่มความหนาแน่นในการจัดเก็บข้อมูลเท่านั้น แต่ยังสนับสนุนการดำเนินงานศูนย์ข้อมูลที่ยั่งยืนมากขึ้นอีกด้วย
Dell PowerEdge Solidigm P5336 Single
การจัดการพลังงานมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์สมัยใหม่ถูกผลักดันจนถึงขีดจำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวิร์กโหลดที่ขับเคลื่อนด้วย AI การผสมผสานระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวกับการจัดการ SSD ที่มีประสิทธิภาพเป็นแนวทางสำหรับศูนย์ข้อมูลในการปรับขนาดประสิทธิภาพและความหนาแน่นในการจัดเก็บข้อมูลโดยไม่เกินงบประมาณพลังงาน
คุณสามารถดูการสาธิตเต็มรูปแบบของเทคโนโลยีเหล่านี้ได้สดที่ OCP 2024 ซึ่งเราจะจัดแสดงวิธีที่ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวและ SSD ของ Solidigm สามารถเป็นรากฐานของประสิทธิภาพการใช้พลังงานในศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่ได้
ปักกิ่งเฉียนซิงเจียทงเทคโนโลยีจำกัด
แซนดี้ หยาง/ผู้อำนวยการฝ่ายกลยุทธ์ทั่วโลก
WhatsApp / WeChat: +86 13426366826
อีเมล: yangyd@qianxingdata.com
เว็บไซต์: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com
แซนดี้ หยาง/ผู้อำนวยการฝ่ายกลยุทธ์ทั่วโลก
WhatsApp / WeChat: +86 13426366826
อีเมล: yangyd@qianxingdata.com
เว็บไซต์: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com
จุดเน้นทางธุรกิจ:
การจัดจำหน่ายผลิตภัณฑ์ ICT / การรวมระบบและบริการ / โซลูชันโครงสร้างพื้นฐาน
ด้วยประสบการณ์ด้านการจัดจำหน่ายไอทีมากกว่า 20 ปี เราเป็นพันธมิตรกับแบรนด์ชั้นนำระดับโลกเพื่อส่งมอบผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้และบริการระดับมืออาชีพ
"ใช้เทคโนโลยีเพื่อสร้างโลกอัจฉริยะ" ผู้ให้บริการผลิตภัณฑ์ ICT ที่คุณไว้วางใจ!