Представленное сегодня семейство SSD Kioxia XD8 с интерфейсом PCIe 5.0 является уже третьим по счёту в ряду решений компании, выпускаемых в быстро набирающем популярность компактном форм-факторе EDSFF E1.S. Главная отличительная черта новинок — соответствие стандартам NVMe 2.0 и спецификациям OCP 2.5.

Позиционируются XD8 в качестве решений для облачных сред и гиперскейлеров и характеризуются, в первую очередь, высокой скоростью чтения. Этот показатель у новых SSD Kioxia достигает 12,5 Гбайт/с, что на 73% выше, чем у моделей предыдущего поколения XD7P. Скорость линейной записи также подросла, правда всего на 20%. Она достигает 5,8 Гбайт/с. Для операций случайного чтения 4K-блоками заявлено до 2,3 млн IOPS, при случайной записи накопители обеспечивают до 250 тыс IOPS. Это на 48% и 25% быстрее, нежели у семейства XD7P в том же форм-факторе.

Источник: Kioxia via HotHardware

Базируются описываемые SSD на памяти BiCS 3D TLC собственной разработки Kioxia. XD8 имеют ёмкость 1,92 Тбайт, 3,84 Тбайт или 7,68 Тбайт. Для них заявлена надёжность на уровне 1 полной перезаписи в день на протяжении пятилетнего гарантийного срока (1 DWPD), а наработка на отказ составляет 2 млн часов. Диапазон рабочих температур простирается от 0 до +70 °C. Накопители поддерживают шифрование данных, в том числе стандарт TCG Opal 2.0, а также интерфейс управления NVMe-MI 1.2c. Имеется защита от сбоев по питанию.

Поскольку для высокоскоростных SSD с поддержкой PCIe 5.0 важен вопрос теплоотвода, Kioxia предусмотрела три опции корпусов-радиаторов высотой 9,5 мм, 15 мм и 25 мм. От этого показателя зависит наличие и высота оребрения. В настоящее время компания уже поставляет клиентам ознакомительные образцы новых SSD.

Системы оптического интерконнекта ждёт большое будущее — в этом уверено большинство крупных производителей микрочипов. Фотоника неизбежно проникнет и в такую консервативную область, как интерфейсы подключения дисковых накопителей. И в этом направлении сделаны первые практические шаги: на конференции FMS 2024 компания Kioxia показала в работе демонстрационную платформу SSD, оснащенную оптическим интерфейсом.

Источник здесь и далее: Kioxia via ServeTheHome

У нынешнего воплощения физических интерфейсов есть ряд неустранимых недостатков: это и ограниченность четырьмя линиями PCI Express, и определённые габаритные ограничения, и крайне малая длина кабелей, связанная в том числе с проблемами поддержания целостности сигнала, что особенно актуально для высокоскоростных версий PCIe, а также влиянием посторонних электромагнитных помех.

Решение Kioxia, разработанное в рамках «зелёной инициативы» NEDO, ставящей целью 40 % снижение энергопотребления компонентов ЦОД нового поколения, всех этих недостатков лишено. Оптический канал связи никаким электромагнитным помехам не подвержен, а дистанция подключения (в случае решения Kioxia) может составлять до 40 м, причём этот показатель планируется в дальнейшем довести до 100 м.

Кроме того, такой подход упрощает дезагрегацию СХД, благо такое подключение может быть коммутируемым. А заодно можно вынести флеш-накопители за пределы горячей зоны по соседству с CPU и GPU. Kioxia также говорит о более компактных соединительных разъёмах, сравнивая свою новинку с U.2, но стоит помнить, что последний обеспечивает SSD питанием, в то время как чисто оптический интерфейс этого делать не может.

Устройство, показанное на конференции, не было полноценным «оптическим SSD»: к обычному накопителю с интерфейсом U.2 была подключена плата-переходник, на которой располагался трансивер. Однако с учётом успехов, которые в настоящее время делает кремниевая фотоника, оптический интерфейс может быть легко интегрирован на плату самого накопителя. Правда, массовое производство таких SSD, согласно планам Kioxia, рассчитано на использование как минимум PCI Express 8.0, так что увидим мы их явно не завтра. Впрочем, такое решение уже сейчас могло бы подойти для Ethernet SSD.

Корпорация Kioxia объявила о начале пробных поставок чипов QLC NAND максимальной на сегодняшний день ёмкости — 2 Тбит. Изделия, выполненные по технологии BiCS Flash 3D восьмого поколения, лягут в основу SSD большой вместимости, рассчитанных в том числе на нагрузки ИИ.

Отмечается, что Kioxia смогла добиться вертикального и горизонтального масштабирования кристалла памяти с помощью запатентованных процессов и инновационных архитектур. В частности, задействована технология CBA (CMOS directly Bonded to Array), которая обеспечивает более высокую плотность и скорость интерфейса до 3,6 Гбит/с.

Источник изображения: Kioxia

По заявлениям разработчика, изделия 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит позволяют увеличить плотность хранения информации примерно в 2,3 раза и поднять эффективность записи на 70 % по сравнению с нынешними изделиями Kioxia QLC пятого поколения. В корпусе с размерами 11,5 × 13,5 × 1,5 мм упакованы 16 кристаллов на 2 Тбит, что в сумме даёт вместимость в 4 Тбайт.

Корпорация Kioxia отмечает, что изделия на 2 Тбит оптимизированы для достижения максимальной ёмкости. Вместе с тем анонсированы QLC-решения на 1 Тбит, оптимизированные для обеспечения наилучшей производительности. У них скорость последовательной записи информации увеличена на 30 %, тогда как задержка при чтении уменьшена на 15 %. Такие решения найдут применение в высокоскоростных устройствах хранения информации, включая потребительские SSD.

Компания Western Digital, по сообщению ресурса Tom's Hardware, продемонстрировала флеш-кристалл 3D QLC NAND самой высокой на сегодняшний день ёмкости, составляющей 2 Тбит (256 Гбайт). Такие изделия, как ожидается, приведут к появлению более вместительных и доступных SSD.

Кристалл изготовлен на основе 218-слойной производственной технологии BiCS8. Это значительное достижение по сравнению с «базовым» решением Western Digital 3D TLC ёмкостью 1 Тбит, которое также выпускается по указанной методике. Скорости чтения/записи нового изделия и показатель IOPS на данный момент не раскрываются.

Источник изображений: Western Digital

Кристаллы 3D QLC NAND вместимостью 2 Тбит могут быть оптимизированы по производительности и ёмкости. В первом случае энергоэффективность по сравнению с предыдущим поколением увеличивается до 32 %, во втором заявлено улучшение износостойкости до 60 %.

При объединении четырёх кристаллов нового поколения может быть получен модуль вместимостью 1 Тбайт. А связка из 16 кристаллов даёт возможность создавать SSD объёмом 4 Тбайт. Таким образом, если Western Digital и её партнёр Kioxia смогут организовать массовое производство изделий 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит, это может привести к появлению сравнительно недорогих накопителей большой вместимости. В результате, Western Digital получит возможность укрепить позиции на мировом рынке SSD, в первую очередь в корпоративном сегменте.

Утверждается, что плотность новых кристаллов Western Digital на 15–19 % выше, чем у конкурентов. При этом прирост производительности достигает 50 %, тогда как энергопотребление в расчёте на 1 Гбайт хранимой информации сокращается на 13 %. Официальный анонс изделий ожидается в ближайшее время.

Компания Kioxia анонсировала SSD корпоративного класса RM7 в формате SFF, оснащённые интерфейсом SAS-3. Новинки будут предлагаться в том числе в составе серверов HPE ProLiant Gen11, которые выполнены на процессорах Intel Xeon Sapphire Rapids.

Накопители RM7 — это часть программы Kioxia под названием Life After SATA («Жизнь после SATA»). Эти относительно недорогие решения, как утверждает разработчик, обеспечивают более высокие показатели IOPS (операций ввода/вывода в секунду) в пересчёте на ватт затрачиваемой энергии и на доллар по сравнению с SATA-аналогами.

Источник изображения: Kioxia

Новинки выполнены на основе флеш-чипов BiCS FLASH 3D с технологией TLC. Скорость последовательного чтения информации достигает 1100 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 1050 Мбайт/с. Значение IOPS при произвольных чтении и записи данных — до 190 тыс. и 55 тыс. соответственно.

Устройства доступны в модификациях RM7-R с оптимизацией под операции чтения и RM7-V для смешанных нагрузок. В первом случае вместимость варьируется от 960 Гбайт до 7,68 Тбайт, во втором — от 960 Гбайт до 3,84 Тбайт. При этом накопители обладают разным уровнем надёжности — 1 DWPD (полных перезаписей в сутки) и 3 DWPD соответственно. Для устройств доступна опциональная поддержка шифрования SED (Self-Encrypting Device) и функция безопасного удаления информации SIE (Sanitize Instant Erase).

Компания Kioxia отчиталась о работе во II четверти 2023 финансового года, которая была завершена 30 сентября. На фоне сложившейся рыночной обстановки и макроэкономических сложностей японский производитель чипов флеш-памяти продолжает нести убытки, но по сравнению с I кварталом потери сократились.

За отчётный трёхмесячный период Kioxia получила выручку в размере ¥241,4 млрд (приблизительно $1,64 млрд). Это на 9,7 % меньше результата за I четверть 2023 финансового года, когда показатель равнялся ¥251,1 млрд ($1,71 млрд). Операционные убытки в квартальном исчислении сократились со ¥130,8 млрд ($889 млн) до ¥100,8 млрд ($685 млн). Чистые убытки зафиксированы на отметке ¥86,0 млрд ($585 млн) против ¥103,1 млрд ($701 млн) в I квартале текущего финансового года.

Источник изображения: Kioxia

Отмечается, что на финансовые показатели Kioxia негативное влияние оказал слабый спрос на чипы флеш-памяти для смартфонов, а также накопителей для компьютеров и серверов. Компания, как и другие игроки рынка, столкнулась с сокращением продаж после пандемии COVID-19, что объясняется избыточными складскими запасами. В результате, отпускные цены на флеш-чипы достигли минимального уровня. Kioxia полагает, что поставки начнут расти в следующем году на фоне восстановления отрасли.

Компании Kioxia не удалось договориться о слиянии с Western Digital. Противником данной сделки выступает SK hynix, утверждающая, что объединённая структура будет угрожать её бизнесу.

Корпорация Toshiba обнародовала показатели деятельности в I полугодии 2023 финансового года, которое было закрыто 30 сентября. Выручка за шесть месяцев составила ¥1,5 трлн ($9,98 млрд) против ¥1,6 трлн годом ранее. Таким образом, падение в годовом исчислении зафиксировано на уровне 6 %. Впрочем, негативные тенденции рынка отразились и на Seagate с Western Digital.

За рассматриваемый период компания понесла чистые убытки в размере ¥52,14 млрд ($347,57 млн). Для сравнения: в течение первого полугодия 2022 финансового года Toshiba показала чистую прибыль около ¥100,66 млрд. Если рассматривать только II квартал 2023 финансового года, то Toshiba получила ¥26,7 млрд (примерно $176,77 млн) чистых убытков. Для сравнения: годом ранее была продемонстрирована чистая прибыль в размере ¥74,77 млрд. При этом квартальная выручка в годовом исчислении снизилась с ¥854,56 млрд до ¥793,54 млрд, то есть, на 7,1 %.

Источник изображения: Toshiba

Негативные результаты Toshiba объясняются двумя основными причинами — сокращением спроса на HDD и отрицательными показателями подразделения по выпуску флеш-памяти Kioxia. Операционные убытки Kioxia во II четверти 2023 финансового года составили ¥100,8 млрд ($664,5 млн), что связано прежде всего со снижением продаж чипов флеш-памяти для смартфонов и накопителей. Отмечается, что в I квартале текущего финансового года операционные потери Kioxia были выше — приблизительно ¥130,8 млрд. Между тем переговоры о слиянии Kioxia и бизнеса флеш-памяти Western Digital развалились на фоне противодействия со стороны SK hynix.

В августе этого года израильская компания Xinnor, специализирующаяся на решениях для хранения данных, в том числе программного RAID для современных NVMe SSD, сообщила в ходе саммита Flash Memory Summit о мировом рекорде производительности, установленном с использованием ПО Xinnor xiRAID и 12-ти NVMe SSD Kioxia CM7-R (PCIe 5.0). На SC23 компания обновила рекорд.

На этот раз в тесте были задействованы сразу 24 накопителя Kioxia CM7-V (PCIe 5.0, NVMe). Каждый диск имеет скорость последовательного чтения 14 Гбайт/с и последовательной записи 6,75 Гбайт/с, а на случайных операциях производительность составляет 2,7 млн IOPS и более 600 тыс. IOPS соответственно.

При развёртывании множества таких SSD в системе первостепенное значение приобретает обеспечение надлежащей масштабируемости производительности и целостности данных. Xinnor выполнила тест на сервере Supermicro с двумя 64-ядерными процессорами AMD EPYC Genoa 9534 и 768 Гбайт RAM. Чтобы избежать узких мест, Xinnor создала две группы RAID 5 по 12 дисков так, что каждый массив находился в рамках одного NUMA-домена. Такая конфигурация обеспечивает наивысшую производительность и одновременно защиту данных в случае сбоя диска для каждого RAID, говорит Xinnor.

Изображение: Xinnor

Сообщается, что в последовательных рабочих нагрузках рекордные показатели (см. таблицу ниже) были достигнуты при использовании лишь 16 из 128 доступных ядер, а на случайных операциях xiRAID нагружал на 3–9 % лишь половину ядер. Низкая нагрузка на CPU и универсальность xiRAID, по словам компании, значительно упрощает развёртывание массивов и позволяет эффективно использовать имеющееся оборудование.

Xinnor также проверила работу в деградированном режиме, когда из массива RAID 5 «выпадает» один накопитель. Даже в этом случае производительность остаётся достаточно высокой: более 34 млн и 6 млн IOPS при произвольных чтении и записи соответственно, что эквивалентно 52 % и 75 % от нормальной производительности. При последовательных операциях доступа Xinnor зафиксировала производительность выше 70 % от нормальной.

Заодно Xinnor также протестировала ту же систему, создав 2 группы RAID 6 (2 × 10 + 2). При чтении производительность была сравнима с RAID 5: 64 млн IOPS и 310 Гбайт/с. При записи производительность была ниже: 5,2 млн IOPS и 128 Гбайт/с. Впрочем, по словам Xinnor, xiRAID быстрее, чем любое другое альтернативное решение RAID.

Компания Kioxia на мероприятии Open Compute Project (OCP) Global Summit анонсировала SSD семейства LD2-L, предназначенные для дата-центров. На базе новинок могут формироваться массивы большой ёмкости.

Изделия выполнены в форм-факторе EDSFF E1.L с толщиной 9,5 мм. Для обмена данными служит интерфейс PCIe 3.0 (спецификация NVMe 1.4b). В серию LD2-L вошли две модификации — вместимостью 15,36 и 30,72 Тбайт.

Заявленная скорость последовательного чтения информации у обоих устройств достигает 3500 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 2700 Мбайт/с. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) приводится только для режима произвольного чтения данных блоками по 4 Кбайт — на уровне 210 тыс.

Источник изображения: Kioxia / OCP Summit

Отмечается, что в стоечное шасси типоразмера 1U могут быть установлены до 32 накопителей LD2-L. В результате, суммарная вместимость составит 983,04 Тбайт. Такая СХД, по заявлениям Kioxia, сможет обеспечить пропускную способность до 100 Гбайт/с при чтении информации.

Изделия LD2-L не могут похвастаться рекордной производительностью — у самой Kioxia есть более быстрые серверные SSD с интерфейсами PCIe 4.0 и PCIe 5.0. Вместо этого новинки призваны обеспечить максимальную плотность хранения данных в системах формата 1U.

Компания Kioxia, по сообщению ресурса Blocks & Files, свернула проект KumoScale по разработке специализированного ПО для хранилищ данных. Выпуск новых версий не планируется, а новые лицензии на данный продукт предоставляться не будут. Поддержка текущих заказчиков сохранится.

KumoScale — это программный комплекс, нацеленный на максимизацию использования обычных NVMe-накопителей в дата-центрах. Платформа использует NVMe-oF (RDMA или NVMe/TCP) для формирования быстрых масштабируемых блочных хранилищ с низкой задержкой и позволяет управлять сотнями узлов хранения. Платформа обзавелась поддержкой Kubernetes, OpenStack, NVIDIA Magnum IO GPUDirect Storage (GDS) и т.д.

Одна из первых презентаций KumoScale (Изображение: Kioxia/Toshiba)

В уведомлении на сайте Kioxia говорится, что развивать платформу KumoScale после версии 3.22 не планируется. Для продукта теперь осуществляется только техническое обслуживание — компания намерена поддерживать существующих клиентов. Какие-либо комментарии по поводу своего решения Kioxia не даёт.

Платформа KumoScale начала создаваться в североамериканском подразделении Kioxia (тогда ещё Toshiba) в 2016 году. Со временем она обросла функциональностью, но, как отмечает Blocks & Files, дальнейшее развитие фактически сделало бы её прямым конкурентом продуктов, которые создают заказчики Kioxia.