Arabic
وبما أن مراكز البيانات تهدف إلى تعزيز كفاءة استخدام الطاقة، وخاصة في ظل متطلبات أحمال عمل الذكاء الاصطناعي، يتبنى الكثيرون التبريد السائل لتحسين الأداء والتحكم في استخدام الطاقة.تبريد السائل يدير بشكل فعال الحرارة التي تنتجها الخوادم عالية الأداء، مما يسمح لهم بالعمل بأقصى طاقة دون ارتفاع تكاليف الطاقة المرتبطة بتبريد الهواء التقليدي.توفير كفاءة ممتازة من تيرابايت إلى واط.
مشغل فيديو يوتيوب
في حين أن الذكاء الاصطناعي يدفع العديد من مشغلي مراكز البيانات إلى النظر في التبريد السائل، فوائده تمتد إلى ما هو أبعد من ذلك بكثير. في تقرير سابق، حللنا كيف يؤثر التبريد السائل على 2U Dell PowerEdge R760.يخفض CoolIT® التبريد السائل المباشر (DLC) استهلاك الطاقة للخادم عن طريق تقليل سرعات المروحةهذا الاختبار ركز فقط على أداء وحدة المعالجة المركزية، هذه المرة، اتخذنا نهج أكثر تركيزا على التخزين لفهم كيفية تأثير أقراص SSD على استهلاك الطاقة للخادم.
"ديل باور إدج سوليدج" و "سي دي يو"
ما هي حالات الطاقة النشطة NVMe؟
حالات طاقة NVMe هي أوضاع تم تكوينها مسبقاً يمكن لجهاز NVMe التبديل إليها لتنظيم استخدام الطاقة والأداء. تسمح مواصفات NVMe بما يصل إلى 32 حالة طاقة ،كل منهما محدد باستخدام الطاقة القصوى، تأخير الدخول (ENLAT) ، تأخير الخروج (EXLAT) ، ومقاييس الأداء النسبية. تنقسم هذه الحالات إلى فئات تشغيلية وغير تشغيلية.دع الجهاز يتعامل مع عمليات الإدخال والإخراجيتم استخدام الحالات غير التشغيلية، أو الحالات F، عندما يكون الجهاز في حالة فترة ولا يعالج مهام الإدخال والإخراج.
إدارة حالات الطاقة هذه أمر حيوي لتحسين كفاءة استخدام الطاقة في أجهزة NVMe،خاصة في البيئات التي يكون فيها استهلاك الطاقة مصدر قلق رئيسي، مثل أجهزة الحافة والتطبيقات المتخصصة مثل أقراص SSD في محطة الفضاء الدولية (ISS)على سبيل المثال ، تتضمن مواصفات NVMe ميزات مثل انتقال حالة الطاقة المستقلة (APST) ،والذي يمكّن الجهاز من التبديل تلقائيًا بين حالات الطاقة بناءً على الظروف الحاليّة للاستخدام والحرارةيساعد هذا على تحقيق التوازن بين الأداء واستهلاك الطاقة، مما يضمن التشغيل الموثوق به في الإعدادات البعيدة أو المقيدة. يدعم وقت التشغيل D3 (RTD3) الجهاز للدخول إلى حالة الخمول مع طاقة صفر،زيادة توفير الطاقة عندما لا تستخدم.
إن حالات طاقة NVMe ذات قيمة خاصة عندما تكون كفاءة الطاقة والإدارة الحرارية هي الأولويات القصوى.القدرة على التبديل بسرعة إلى حالات طاقة أقل خلال فترات التوقف يمكن أن تقلل إلى حد كبير من استهلاك الطاقةويمكن تحقيق ذلك من خلال ميزات مثل إدارة الطاقة النشطة في الحالة PCIe (ASPM) وحالات الطاقة المنخفضة مثل L1.1 و L1.2إدارة الطاقة والطاقة الحرارية على محطة الفضاء الدولية أمر ضروري بسبب بيئتها المحدودة والمتحكم فيها.يمكن أن تساعد حالات الطاقة NVMe في خفض استخدام الطاقة في SSD لإدارة الطاقة الحرارية للتصميم وتحسين ميزانية الطاقة الإجماليةلضمان تشغيل أقراص SSD بكفاءة دون ارتفاع درجة الحرارة.
في هذه البيئات المتخصصة، توفر حالات طاقة NVMe طريقة مرنة وفعالة لإدارة استهلاك طاقة جهاز NVMe.يمكن للأجهزة أن توازن بين الأداء وكفاءة الطاقة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة من التطبيقات من الحوسبة الحافة إلى البعثات الفضائية. The ability to dynamically adjust power states based on real-time conditions ensures NVMe devices can meet the varying demands of different environments while optimizing for energy efficiency and thermal management.
بالإضافة إلى حالات طاقة NVMe ، تعد درجة الحرارة المركبة ودرجة حرارة اللمس مفتاحًا لإدارة الأداء الحراري لأقراص NVMe SSD في نماذج المؤسسات الحديثة.درجة حرارة اللمس تشير إلى درجة حرارة القضية الخارجية لـ SSD. كانت Solidigm رائدة في اعتماد معايير جديدة أعلى لدرجة حرارة اللمس. على سبيل المثال ، فإن درجة حرارة اللمس المحددة في المصنع لـ Solidigm D5-P5336 هي 80 درجة مئوية.يسمح هذا الحد الأعلى بتبريد أقراص SSD مع تدفق هواء أقل أو العمل في درجات حرارة محيطية أعلىهذه المرونة تمكن مراكز البيانات من تحسين استراتيجيات التبريد، وتحسين الإدارة الحرارية الشاملة، والحد من تكاليف التبريد، وتوسيع موثوقية ومدة حياة SSD.
إدارة حالات الطاقة النشطة NVMe
في بيئة اختبار لينكس تشغيل أوبونتو 22.04، استخدمنا مجموعة أدوات NVMe لاستطلاع القرص وعرض أو تعديل حالات الطاقة D5-P5336 . كما هو موضح أدناه، يدعم القرص الحالات 0، 1،و 2 ٌ حيث تكون الحالة 0 أقل تقييدًا والحالة 2 الأكثر تقييدًا.
بالنسبة لـ Solidigm 61.44 TB D5-P5336 ، PS0 هو 25W ، PS1 هو 15W ، و PS2 هو 10W. يعمل المحرك على 5.5W تقريبًا ، بحيث تصبح أوضاع الطاقة أكثر تقييدًا ،SSD لديها طاقة أقل متاحة لعمليات قراءة وكتابة NANDعمليات الكتابة هي الأكثر تضررا، كما الكتابة إلى NAND يستهلك طاقة أكثر من قراءة منه.
يتم عرض الأمر للتحقق من حالة الطاقة الحالية لSSD Solidigm D5-P5336 أدناه. قيمة الحالية من 00000000 تشير إلى أن القرص في وضع PS0 ، وهو أعلى وضع 25W.
يتم استخدام أمر مماثل لتغيير حالة الطاقة ، مع الرقم النهائي الذي يمثل وضع الطاقة المطلوب. على سبيل المثال ، يحدد الأمر أدناه SSD Solidigm D5-P5336 إلى PS0.لاستخدام أنماط الطاقة 1 أو 2تعديل قيمة = الرقم لتتناسب مع الوضع الصحيح.
تأثير دول القوة على الأداء
لقياس كيفية تأثير حالة الطاقة على استهلاك الطاقة وأداء Solidigm D5-P5336 61.44TB SSD، قمنا بتجهيز Dell PowerEdge R760 مع 24 SSD. تشغيل أوبونتو و FIO مولد الحمل،يمكننا بسهولة تشغيل حمولة عمل متسقة عبر جميع أقراص SSD وتعديل وضع الطاقة في الوقت الحقيقي.
ديل باور إدج سوليدج P5336
استخدمنا مراقبة الطاقة الداخلية من Dell داخل نظام إدارة iDRAC9 للخادم لتتبع الطاقة على مستوى النظام.
Dell PowerEdge iDRAC القوة
لقد ركزنا على أحمال العمل المتسلسلة للقراءة والكتابة، باستخدام حجم كتلة 128K لكل محرك أقراص، ثم قمنا بقياس الأداء الإجمالي عبر جميع الأقراص القوية الـ 24تجدر الإشارة إلى أن هذا التكوين المحدد من Dell PowerEdge R760 مع 24 خليج NVMe يستخدم مفتاح PCIe بدلاً من خليج NVMe متصل مباشرةونتيجة لذلك، يكتفي عرض النطاق الترددي الكلي المقياس بممرات التبديل المتاحة في PCIe قبل الوصول إلى المحركات.هذا يؤثر على أداء القراءة الإجمالية التي سجلت مقارنة مع صفحة المواصفات Solidigm P5536، لكن سرعات الكتابة الإجمالية ظلت أقل من هذا الحد.
| إجمالي واطات | سرعة الكتابة | قراءة GB/s | واط فوق القاعدة |
واط / محرك (مع تكاليف النظام) |
|
|---|---|---|---|---|---|
| بدون قيادة | 462 | | | | |
| محركات القيادة العاطلة مثبتة | 594 | | | 132 | 5.5 |
| قراءة متتالية 24x PS0 | 858 | | 109GB/s | 396 | 16.5 |
| قراءة متتالية 24x PS1 | 858 | | 105GB/s | 396 | 16.5 |
| قراءة متتالية 24x لـ PS2 | 759 | | 79.8 جيجابايت / ثانية | 297 | 12.375 |
| 24x تسلسل الكتابة PS0 | 1089 | 82.5 جيجابايت / ثانية | | 627 | 26.125 |
| 24x تسلسل الكتابة PS1 | 825 | 34.4GB/s | | 363 | 15.125 |
| 24x تسلسل الكتابة PS2 | 726 | 17.3GB/s | | 264 | 11 |
بالنظر إلى مقالتنا حول مزايا تحويل منصة تبريد الهواء إلى تبريد سائل مباشر، لاحظنا تحسن طفيف في أداء وحدة المعالجة المركزية جنبا إلى جنب مع توفير طاقة 200 واط.الطاقة هي مورد قيم في الجيل الجديد من الخوادم التي تركز على الذكاء الاصطناعيفي مراكز البيانات عند أو بالقرب من حد ميزانية طاقة التبريد بالهواء،التبديل إلى DLC يحرر الطاقة التي تسمح للخادم لاستيعاب المزيد من أقراص SSD لنفس البصمة الطاقة كخادم مبرد بالهواء.
صلبة التبريد السائل تبرد CDU
توفير طاقة 200 واط يمكن أن يزيد بشكل كبير من كثافة التخزين:هذه الادخار يسمح لك مضاعفة سعة التخزين من 12 إلى 24 SSD في خادم تبرد السائل مقارنة مع واحد تبرد الهواءمع Solidigm D5-P5336 ، يزيد هذا الخادم من 24 قاعدة من سعة التخزين من 737TB إلى 1,474TB بفضل الحلقة السائلة.هذه الأرقام تنطبق على أنماط الطاقة الأساسية، لذلك إذا كنت على استعداد للحد من أداء الكتابة من الطراز الأعلى، يمكنك بسهولة تجهيز الخادم مع 24 SSDs حتى للمهام الكتابة الثقيلة.
الاستنتاج
يظهر اختبارنا لـ SSDs Solidigm D5-P5336 أن إدارة حالات الطاقة NVMe يمكن أن تحسن بكثير كفاءة الطاقة دون التأثير بشكل كبير على الأداء.يمكن لمشغلي مراكز البيانات الذين يسعون إلى تحقيق أقصى قدر من كفاءة الطاقة استخدام حالات الطاقة هذه لزيادة كثافة التخزين أو خفض التكاليف التشغيلية، وخاصة في البيئات التي تركز على الذكاء الاصطناعي حيث الطاقة نادرةأجهزة SSD عالية الكثافة من Solidigm مناسبة لهذا الغرض، حيث تقدم كفاءة قوية من تيرابايت إلى واط، خاصة عندما تكون مقترنة بتقنيات التبريد السائل الحديثة.
تشير نتائجنا إلى أن حتى التعديلات الصغيرة لحالات الطاقة يمكن أن تسفر عن وفورات كبيرة في الطاقة، وهو أمر بالغ الأهمية في البيئات ذات توفر الطاقة المحدود.تحسين استهلاك الطاقة الكلي للخوادم لا يزيد من كثافة التخزين فحسب ، بل يدعم أيضًا عمليات مركز البيانات الأكثر استدامة.
ديل باور إدج سوليدج P5336 واحد
إدارة الطاقة تزداد أهمية مع دفع الخوادم الحديثة إلى حدودها، وخاصة في أحمال العمل القائمة على الذكاء الاصطناعي.يقدم الجمع بين التبريد السائل مع إدارة SSD الفعالة طريقًا لمراكز البيانات لتوسيع الأداء وكثافة التخزين دون تجاوز ميزانيات الطاقة.
يمكنكم مشاهدة عرض كامل لهذه التقنيات على الهواء مباشرة في معرض OCP 2024، حيث سنعرض كيف يمكن أن يكون التبريد السائل و أقراص Solidigm SSD أساس كفاءة الطاقة في مركز البيانات الحديث.
شركة بكين تشيانكسينغ جييتونغ للتكنولوجيا المحدودة
ساندي يانغ مدير الاستراتيجية العالمية
واتساب / ويتشات: +86 13426366826
البريد الإلكتروني: yangyd@qianxingdata.com
الموقع: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com
ساندي يانغ مدير الاستراتيجية العالمية
واتساب / ويتشات: +86 13426366826
البريد الإلكتروني: yangyd@qianxingdata.com
الموقع: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com
التركيز على الأعمال:
توزيع منتجات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات / تكامل النظام والخدمات / حلول البنية التحتية
مع أكثر من 20 عامًا من الخبرة في توزيع تكنولوجيا المعلومات، نحن نتعاون مع العلامات التجارية العالمية الرائدة لتقديم منتجات موثوقة وخدمات مهنية.
استخدام التكنولوجيا لبناء عالم ذكي مزود خدمة منتجات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات الموثوق به