Консорциум NVM Express объявил об обновлении всех 11 спецификаций NVMe, добавив такие улучшения, как поддержка постквантовой криптографии, виртуализация SSD и миграция в реальном времени для лучшей поддержки виртуализированных сред. Согласно пресс-релизу, эти обновления представляют собой следующий шаг в эволюции технологии NVMe, с расширениями в области безопасности, управления и устойчивости для удовлетворения растущих потребностей ресурсоёмких приложений в средах ИИ, облачных вычислений, корпоративных и клиентских средах.

Как известно, протокол NVMe (Non-volatile memory express) перешёл на ежегодный цикл выпуска. Майк Эллисон (Mike Allison), старший директор компании Samsung и член совета директоров NVM Express, сообщил ресурсу EE Times, что обновление объединяет результаты работы за год по существующим спецификациям, а не вводит совершенно новые.

Обновлённые спецификации включают базовую спецификацию NVMe 2.4, спецификации наборов команд (NVM Command Set 1.3, ZNS Command Set 1.5, Key Value Command Set 1.4, Subsystem Local Memory Command Set 1.3, Computational Programs Command Set 1.3), спецификации транспортного уровня (NVMe over PCIe Transport 1.4, NVMe over RDMA Transport 1.3, NVMe over TCP Transport 1.3), спецификации интерфейса управления NVMe-MI (NVM Express Management Interface 2.2) и загрузки NVMe Boot 1.4.

Источник изображения: NVM Express

«Последние спецификации NVMe вводят фундаментальные средства обеспечения безопасности в постквантовую эпоху, одновременно упрощая управление устройствами и повышая устойчивость, обеспечивая перспективность хранилищ NVMe в корпоративных, облачных, ИИ и клиентских средах», — заявила Амбер Хаффман (Amber Huffman), президент NVM Express.

Это первая версия NVMe, в которой одобренные NIST постквантовые криптографические алгоритмы встроены непосредственно в канал передачи данных между хостом и SSD. В документе также формализуется шифрование Key-Per-I/O (KPIO), безопасность передачи данных TLS 1.3 для сетевых хранилищ и новая архитектура виртуализации, позволяющая локальным PCIe SSD участвовать в миграции ВМ в режиме реального времени без вмешательства гипервизора — предоставляя корпоративным покупателям хранилищ стандартизированную цель для включения в спецификации закупок до наступления сроков соблюдения федеральных требований, которые начнут действовать через 149 дней, пишет ресурс Techtimes.

Наиболее значимым обновлением ресурс The Register назвал возможность миграции NVM-подсистемы, экспортируемой через PCIe, что расширяет существующую виртуализацию NVMe на локально подключаемые PCIe SSD. Это достигается путём абстрагирования физических дисков в виртуализированные NVM-подсистемы, определяемые хостом, что позволяет перемещать виртуальные машины без переконфигурации хранилища. «Благодаря миграции подсистем NVM, твердотельные накопители NVMe могут предоставлять экспортированные подсистемы NVM, скрывающие сложность базового оборудования», — говорит Майк Эллисон (Mike Allison), старший директор компании Samsung и член совета директоров NVM Express. «Вместо взаимодействия с физическими контроллерами и пространствами имен, хост видит только экспортированные контроллеры и пространства имен. Это создает чёткое разделение между тем, что видит ВМ, и тем, что происходит “под капотом”», — пояснил он.

Источник изображения: NVM Express

Также появилось ограничение производительности. Эта функция направлена на оптимизацию производительности хранилища за счёт QoS на стороне контроллера, что позволяет устанавливает ограничения на пропускную способность и IOPS непосредственно на NVMe-накопителях. QoS на аппаратном уровне обеспечивает стабильную производительность приложений, защищает от конфликтов ресурсов и повышает эффективность в многопользовательских средах. Функция добавляет новые элементы управления для распределения полосы пропускания PCIe и IOPS между несколькими контроллерами, совместно использующими этот транспорт. Эллисон отметил, что ранее NVMe не имел возможности определять, какой контроллер получит какую часть пропускной способности PCIe и IOPS.

Дополнительные улучшения NVMe в управлении включают адресацию подсистемы на хосте, отчёты об объёме памяти блока высвобождения, отчёты о состоянии NVMe-MI и переработанную архитектуру NVMe-MI, которая уменьшает избыточные структуры данных и потребление памяти. В релизе также добавлена поддержка нового форм-фактора EDSFF E2 и улучшено поведение управления посредством I2C.

Также был добавлен мониторинг напряжения (Voltage Monitoring), обеспечивающий более полную информацию о состоянии устройств NVMe благодаря встроенной телеметрии, позволяя выявлять аномалии до того, как они повлияют на производительность или надёжность. Также появилась функция восстановления подсистемы NVMe до заводских настроек по умолчанию, которая упрощает сброс и конфигурирование устройства хостами. Кроме того, были внесены улучшения в функциональность блокировки. Если ранее настройки блокировки терялись после выключения и включения питания, то теперь они сохраняются после перезагрузки. Также были добавлены отдельные элементы управления блокировкой для виртуализированных сред.

Корпорация IBM анонсировала систему Storage DS8000 Release 10.2 — обновлённую версию флагманской платформы хранения данных, разработанной специально для мейнфреймов IBM Z и IBM LinuxONE. В этой СХД применяются новейшие фирменные накопители — устройства FlashCore Module пятого поколения (FCM5).

Источник изображений: IBM

SSD семейства FCM5, заключённые в усовершенствованный корпус High-Performance Flash Enclosure (HPFE) Gen 3 E3, выполнены в форм-факторе EDSFF. Говорится об улучшенной циркуляции воздуха и интеграции с системой AEM (Active Energy Management) для мониторинга энергопотребления и охлаждения в реальном времени.

Накопители выполнены на чипах флеш-памяти QLC NAND с pSLC-кешированием. Задействован интерфейс PCIe 4.0 (NVMe). Скорости чтения/записи и показатель IOPS не раскрываются. «Сырая» ёмкость составляет до 76,8 Тбайт, эффективная доступная ёмкость — до 134 Тбайт. Впрочем, FCM5 включает аппаратные ускорителя сжатия (до 3:1) и шифрования (с поддержкой постквантового шифрования), ИИ-детектор программ-шифровальщиков и механизм глубокой телеметрии, а также — впервые в семействе — аппаратную фоновую дедупликацию. Накопитель оснащён FGPA Xilinx с четырьмя Arm-ядрами.

В состав IBM Storage DS8000 Release 10.2 интегрирована телеметрия IBM Storage Insights: мониторинг состояния, а также показатели производительности системы хранения и сетей SAN совмещены в единый интерфейс. При развёртывании на мэйнфреймах доступна расширенная статистика производительности zHyperLink. Упомянуты развитые средства обнаружения угроз. Так, например, система Copy Services Manager (CSM) при обнаружении аномальной активности запускает автоматический сценарий для изоляции затронутых сред и защиты данных.

Клиенты также могут повысить уровень кибербезопасности благодаря сервисам IBM Z Cyber ​​Vault и IBM Expert Labs Cyber ​​Vault. Первый предназначен для защиты от программ-вымогателей, вредоносного ПО и повреждения данных, тогда как второй предусматривает привлечение экспертов IBM для проектирования, развёртывания, настройки и тестирования СХД в инфраструктуре заказчика.

Компания Supermicro пополнила ассортимент серверов моделью Storage SuperServer ASG-4116S-NU160R на аппаратной платформе AMD. Это система хранения высокой плотности типоразмера 4U, допускающая установку более 160 твердотельных накопителей с интерфейсом PCIe.

Источник изображения: Supermicro

Устройство оснащается процессором семейства AMD EPYC 9005 Turin с показателем TDP до 360 Вт (до 96C/192T). Предусмотрены 12 слотов для модулей оперативной памяти DDR5-6400 RDIMM ECC суммарным объёмом до 6 Тбайт. В оснащение входят два сетевых порта 10GbE RJ45 на основе контроллера Broadcom BCM57416 и выделенный сетевой порт управления 1GbE RJ45 на базе ASPEED AST2600. Есть три слота PCIe 5.0 x16 для карт формата FHHL, два фронтальных порта USB 3.0 Type-A и аналоговый порт D-Sub.

Сервер оснащён 160 слотами для SSD стандарта SFF U.2 (PCIe 4.0 x1; NVMe) с вертикальной загрузкой и возможностью горячей замены. Кроме того, предусмотрены четыре фронтальных отсека для накопителей E1.S (PCIe 5.0; x4 NVMe) с поддержкой горячей замены, а также два внутренних коннектора для SSD типоразмера M.2 M-key 22110/2280 (NVMe). Таким образом, в общей сложности могут быть задействованы до 166 накопителей.

Источник изображения: Supermicro

Новинка оборудована системой воздушного охлаждения. Диапазон рабочих температур простирается от +10 до +35 °C. Питание обеспечивают два блока мощностью 2600 Вт с резервированием и сертификатом 80 PLUS Titanium. Габариты системы составляют 845 × 448,4 × 176 мм, масса — 92 кг. Присутствует модуль TPM 2.0 для обеспечения безопасности.

Компания Dell сообщила о том, что её система ObjectScale стала первым в мире объектным хранилищем, получившим поддержку SSD вместимостью 245,76 Тбайт. Речь идёт о накопителях Kioxia LC9, которые были анонсированы ещё в июле прошлого года.

В основу платформы ObjectScale положен 2U-сервер PowerEdge R7725 (более ранний анонс говорил об использовании модели с процессорами AMD). Он допускает установку 40 накопителей Kioxia LC9 типоразмера E3.L на 245,76 Тбайт. В сумме это даёт 9,83 Пбайт «сырой» ёмкости. В одной стойке могут быть смонтированы до 20 серверов, в результате чего совокупный объём СХД достигнет 196,6 Пбайт.

Собственно SSD серии Kioxia LC9 построены на чипах флеш-памяти BiCS FLASH QLC 3D с технологией CBA (CMOS directly Bonded to Array). Применяется интерфейс PCIe 5.0 x4 (NVMe 2.0); реализована поддержка двух портов. Скорость последовательного чтения составляет до 12 Гбайт/с, скорость последовательной записи — до 3 Гбайт/с. Предусмотрены средства защиты от сбоев питания.

Решение ObjectScale предназначено для построения высокоэффективной инфраструктуры для работы с неструктурированными данными. Это могут быть огромные массивы информации для аналитики и машинного обучения, резервные копии и архивы, медиаконтент и пр. Платформа также подходит для определённых ИИ-задач.

Источник изображения: Dell

Нужно отметить, что СХД высокой плотности формата 2U типа All-Flash предлагают и другие компании. В частности, в ассортименте HPE присутствует система Alletra Storage Server 4120 с поддержкой 48 накопителей SFF. Supermicro предлагает решение 2U SBB, рассчитанное на 48 двухпортовых NVMe SSD. А у Lenovo есть сервер ThinkSystem SR650 V2, допускающий установку до 40 SSD.

Компания Microchip Technology сообщила о разработке технологии ZeroQ, призванной повысить эффективность использования NVMe SSD в крупномасштабных ИИ-системах. Утверждается, что ZeroQ создаёт «зелёную супермагистраль», позволяя тысячам ИИ-ядер напрямую получать доступ к твердотельным накопителям с интерфейсом PCIe.

В традиционных архитектурах для связи CPU с NVMe SSD используется механизм пар очередей: для каждого ядра на стороне хоста формируются очереди отправки (Submission Queues, SQ) и завершения (Completion Queues, CQ). В SQ помещаются новые запросы на выполнение операций, тогда как в CQ записываются готовые результаты. Такой подход исключает лишние системные вызовы и копирование содержимого памяти.

Источник изображений: Microchip

Описанный механизм эффективно работает в обычных CPU-средах, но в случае тысяч ИИ-ядер возникают проблемы, связанные с задержками, сохранением корректного порядка команд и пропускной способностью. В результате, повышается энергопотребление и ухудшается производительность. Кроме того, требуется применение дорогостоящих NVMe ASIC, отвечающих за логику работы. Microchip отмечает, что по мере масштабирования систем ИИ решение этих проблем становится всё более сложным.

Технология ZeroQ позволяет устранить узкие места архитектуры SQ/CQ путём создания высокоэффективного канала прямого обмена данными между ядрами ИИ-ускорителей и накопителями NVMe. В рамках ZeroQ все ИИ-ядра используют один регистр списка команд (ZeroQ Command List Register) для каждого накопителя NVMe. При этом каждое ядро поддерживает собственные списки команд. Ядра инициируют операцию записи в память, передавая 64-бит адрес своего списка команд в регистр ZeroQ. Далее аппаратный блок внутри системы забирает этот адрес из регистра, помещает его в FIFO-очередь внутри самого SSD и запускает обработку. В одном списке команд может быть несколько операций — это позволяет обрабатывать их параллельно, что повышает эффективность по сравнению с классической моделью SQ/CQ.

В целом, как заявляет Microchip Technology, архитектура ZeroQ обладает рядом существенных преимуществ перед обычным подходом. Одним из них является эффективная масштабируемость для развёртываний, насчитывающих до 10 тыс. ИИ-ядер и более (в перспективе — до 100 тыс. ядер). Вместо применения сложной кремниевой логики на хосте нагрузка переносится в память самого SSD (используется SDRAM накопителя), что экономит ресурсы. Обеспечиваются прямой доступ к SSD, поддержка больших списков команд, совместимость с существующими экосистемами PCIe, NVMe и SR-IOV. Плюс к этому устраняется необходимость в блокировках и синхронизации между ядрами на стороне хоста.

В рамках новой концепции драйвер хоста отвечает за такие функции, как распределение ресурсов ZeroQ SSD между ядрами ИИ во время инициализации системы на основе настраиваемых политик, а также формирование списков команд ZeroQ для приложений ИИ. Встроенная микропрограмма SSD выступает в роли оркестратора, распределяя трафик между протоколом ZeroQ и традиционным каналом SQ/CQ. При этом SSD-накопитель извлекает списки команд ZeroQ из оперативной памяти хоста.

Компании Smart IOPS и H3 Platform, по сообщению ресурса Storage Review, разработали высокопроизводительную систему хранения данных, ориентированную на наиболее требовательные рабочие нагрузки в области ИИ. Платформа обеспечивает показатель IOPS на уровне 1 млрд при произвольном чтении.

В основу СХД положены накопители Smart IOPS Unobtanium T50 в форм-факторе E3.S 2T. Эти SSD выполнены на чипах флеш-памяти TLC NAND, которые функционируют в режиме pseudo-SLC. Для подключения служит интерфейс PCIe 6 x4 (NVMe 2.0). Вместимость составляет 9, 18 и 36 Тбайт. Заявленная скорость передачи информации достигает 28 Гбайт/с при последовательном чтении и 24 Гбайт/с при последовательной записи. Величина IOPS при произвольном чтении данных блоками по 512 байт составляет до 50 млн, при произвольной записи — до 10 млн.

Собственно СХД несёт на борту четыре ускорителя NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition с 96 Гбайт GDDR7 и четыре сетевых адаптера NVIDIA ConnectX-8. Доступны 20 посадочных мест для накопителей E3.S 2T с бюджетом питания 60 Вт на каждый слот. Задействовано воздушно охлаждение. При установке 20 изделий семейства Unobtanium T50 достигается суммарное значение IOPS до 1 млрд.

Источник изображения: Storage Review

Платформа ориентирована на такие рабочие нагрузки, как графовые нейронные сети, векторный поиск, рекомендательные системы, генерация с дополненной выборкой (RAG) и аналитические задачи, при которых формируются огромные объёмы случайных запросов небольшого размера. Пробные поставки новых SSD и самой платформы хранения начнутся в I квартале 2027-го, а массовое производство намечено на II четверть следующего года.

DapuStor анонсировала передовые твердотельные накопители корпоративного класса, предназначенные для работы с ИИ. Представлены решения разных типов с воздушным и жидкостным охлаждением. В частности, дебютировали первые, по словам компании, в отрасли SSD вместимостью 512 Тбайт — изделия серии R6060.

Они выполнены на основе чипов флеш-памяти QLC и оснащены интерфейсом PCIe 5.0. Заказчикам будут предлагаться модификации в форм-факторах EDSFF нового поколения, включая E3.L и E2. Большая ёмкость упрощает масштабирование, снижает энергопотребление и общую стоимость владения высоконагруженных систем хранения, рассчитанных на работу с огромными массивами информации.

В число новинок DapuStor вошёл накопитель R6 типоразмера E1.S ёмкостью 8 Тбайт. Особенностью этого изделия является жидкостное охлаждение. В устройстве применяются чипы флеш-памяти TLC, а для подключения к серверу служит интерфейс PCIe 5.0. Решение ориентировано на ИИ-системы высокой плотности с большим количеством GPU.

Источник изображения: DapuStor

Кроме того, представлены SSD серии J5060 на базе чипов QLC. Они ориентированы на применение в составе платформ с несколькими уровнями флеш-хранения, включая SLC. Это даёт улучшенную гибкость для ИИ-нагрузок, которым требуются одновременно быстрый доступ к данным и значительная вместимость. При таких конфигурациях SLC-накопители обеспечат высокую скорость и существенный ресурс, а QLC — большую вместимость.

DapuStor также демонстрирует двухпортовые SSD семейства R6 в форм-факторе E3.S. Изделия будут выпускаться в конфигурациях TLC и QLC. В первом случае вместимость достигает 30,72 Тбайт, во втором — 61,44 Тбайт. При этом наличие двух портов повышает отказоустойчивость корпоративных ИИ-систем.

Компания Marvell анонсировала контроллер Bravera SC6 (MV-SF1410), предназначенный для построения SSD корпоративного класса с интерфейсом PCIe 6.0. Такие накопители будут использоваться в инфраструктурах гиперскейлеров, облачных провайдеров и операторов крупных дата-центров.

Новинка соответствует спецификации NVMe 2.2. Реализованы 16 каналов данных NAND; возможно применение чипов флеш-памяти SLC, MLC, TLC и QLC. Благодаря однопортовой конфигурации с четырьмя линиями (PCIe 6.0 х4) контроллер позволяет внедрять SSD нового поколения без необходимости внесения кардинальных изменений в существующую инфраструктуру. Заявлена обратная совместимость со стандартами PCIe 1.0-5.0.

Источник изображения: Marvell

Конфигурация MV-SF1410 включает в общей сложности 16 ядер: это 12 ядер Arm Cortex-R82 (в двух кластерах по шесть ядер), три дополнительных ядра Arm Cortex-M7, а также ядро Cortex-M3, отвечающее за функции безопасности (шифрование AES, хеширование SHA, криптография RSA, ECC). Предусмотрены 5 Мбайт встроенной памяти SRAM, 64-бит интерфейс DDR5 и дополнительный 8-бит ECC-интерфейс. Такая архитектура памяти, как утверждается, ускоряет обработку метаданных, кеширование и общую производительность, одновременно обеспечивая целостность информации.

Источник изображения: Marvell

Контроллер поддерживает технологию Marvell NANDEdge шестого поколения с передовым движком коррекции ошибок LDPC. Изделие функционирует при напряжении 1,2 В, обеспечивая скорость до 3600 МТ/с (MT/s). Имеется встроенный аппаратный RAID-движок для повышения отказоустойчивости. Возможны гибкие варианты загрузки прошивки — из SPI NOR Flash или через интерфейс PCIe, что упрощает развёртывание.

В целом, по заявлениям Marvell, передовой контроллер Bravera SC6 сочетает высокую производительность, масштабируемость, надёжную защиту и интеллектуальное управление флеш-памятью. Поставки образцов изделия запланированы на IV квартал текущего года.

Компания Kioxia анонсировала SSD семейства GP1, спроектированные с прицелом на ИИ-системы. Новинки будут предлагаться в различных вариантах исполнения, включая E3.S и E1.S с толщиной корпуса 9,5 и 15 мм. Устройства используют флеш-память Kioxia XL-Flash второго поколения с низкой задержкой и улучшенной производительностью. Для обмена данными служит интерфейс PCIe 6.0 (NVMe 2.2). Накопители, как утверждается, выдерживают до 50 полных перезаписей в сутки (значение DWPD).

Изделия GP1 стали первыми продуктами серии Super High IOPS SSD. Их особенностью является то, что графический ускоритель в составе системы может получать прямой доступ к SSD. Таким образом, флеш-память используется для расширения встроенной памяти HBM. В результате, улучшается быстродействие на операциях ИИ и повышается эффективность использования имеющихся вычислительных ресурсов.

«Устройства Kioxia GP1 — это прорывной продукт, который позволит создать новую, передовую топологию памяти для ИИ-систем», — отмечает Невилл Ичхапория (Neville Ichhaporia), старший вице-президент и генеральный директор подразделения твердотельных накопителей Kioxia America.

Источник изображения: Kioxia

Решения GP1 обеспечивают показатель IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду) до 10 млн при произвольном чтении данных блоками по 512 байт. Более того, применённая в устройствах архитектура предусматривает возможность повышения значения до 100 млн IOPS в будущих поколениях SSD.

Новые накопители будут предлагаться в вариантах с воздушным и жидкостным (только у версий толщиной 9,5 мм) охлаждением. Вместимость и прочие технические характеристики пока не раскрываются. Поставки опытных образцов отдельным заказчикам будут организованы к концу текущего года.

Компания Kioxia анонсировала SSD семейства CM10 — свои первые твердотельные накопители корпоративного класса, оснащённые интерфейсом PCIe 6.0. Устройства, спроектированные для ресурсоёмких нагрузок, включая ИИ-инференс, будут предлагаться в различных вариантах исполнения, в том числе E3.S, E1.S и SFF.

Изделия выполнены на основе чипов Kioxia BiCS FLASH 10-го поколения (332 слоя) в соответствии со спецификациями NVMe 2.1, OCP Datacenter NVMe SSD 2.7 и NVMe Flexible Data Placement (FDP). Говорится о поддержке различных средств обеспечения безопасности — SIE, SED, SED FIPS 140-3 и постквантовой криптографии.

Вместимость в зависимости от варианта исполнения варьируется от 1,6 до 61,44 Тбайт. Накопители типоразмера E3.S и E1.S толщиной 9,5 мм будут выпускаться в модификациях с жидкостным охлаждением, тогда как все другие решения довольствуются традиционным воздушным охлаждением. Предусмотрены версии для интенсивного чтения с возможностью одной полной перезаписи в сутки (1 DWPD) и смешанного использования с показателем 3 DWPD.

Источник изображения: Kioxia

По заявлениям Kioxia, устройства серии CM10 по быстродействию значительно превосходят накопители предыдущего поколения CM9, которые дебютировали весной 2025 года. Эти SSD наделены интерфейсом PCIe 5.0, а ёмкость достигает 61,44 Тбайт. Утверждается, что по сравнению с предшественниками решения CM10 обеспечивают на 92 % более высокую производительность в режиме последовательного чтения и примерно на 85 % большую скорость на операциях случайного чтения. Пробные поставки новинок уже начались.