Компания ATP Electronics представила индустриальные SSD семейства N651Sie с интерфейсом PCIe 4.0 x4 (NVMe), построенные на основе чипов флеш-памяти TLC NAND. Устройства будут предлагаться в вариантах исполнения M.2, U.2 и E1.S: в первом случае вместимость варьируется от 120 Гбайт до 1,92 Тбайт, в двух других — от 480 Гбайт до 7,68 Тбайт.

Для всех новинок предусмотрены опции с разным показателем DWPD (полных перезаписей в сутки) — 1, 2 и 5. Диапазон рабочих температур простирается от -40 до +85 °C. На аппаратном уровне реализована защита от потери питания (HW PLP). Имеется поддержка TCG Opal 2.0 и функции безопасного удаления информации Secure Erase. Предусмотрено специальное покрытие для защиты от негативных воздействий окружающей среды.

Скорости последовательного чтения и записи у накопителей стандарта M.2 достигают 6450 и 6050 Мбайт/с соответственно, у версий U.2 — 6000 и 5500 Мбайт/с, у E1.S — 6100 и 6000 Мбайт/с. Величина IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при произвольном чтении/записи — до 1100 тыс. / 1250 тыс. (М.2), до 820 тыс. / 1200 тыс. (U.2) и до 870 тыс. / 1200 тыс. (E1.S).

Источник изображения: ATP Electronics

Данные на накопителях гарантированно сохраняются без повреждений в течение года при температуре 55 °C. Показатель MTBF (средняя наработка на отказ), по заявлениям ATP Electronics, превышает 3 млн часов. Максимальное энергопотребление при чтении информации в зависимости от варианта исполнения и вместимости варьируется от 9 до 14,5 Вт, при записи — от 11,5 до 17,5 Вт. На устройства предоставляется пятилетняя гарантия.

Компания Silicon Power анонсировала карты памяти microSD Express семейства SET320 (SD 7.0 / UHS-III) промышленного класса, ориентированные на работу с ИИ-приложениями. Изделия могут эксплуатироваться в широком температурном диапазоне, а по производительности они, как заявляет разработчик, сопоставимы с SSD.

Карты используют интерфейс PCIe 3.0 x1 (NVMe). Скорость чтения информации достигает 820 Мбайт/с — это примерно в 1,4 раза больше по сравнению с обычными SATA SSD (около 560 Мбайт/с) и в 8 раз больше по сравнению с изделиями UHS-I microSD (до 100 Мбайт/с). Скорость записи у новинок составляет до 640 Мбайт/с.

«Эти показатели делают карты SET320 сопоставимыми с SSD с точки зрения производительности при сохранении компактного и универсального форм-фактора microSD», — подчёркивает Silicon Power.

Источник изображения: Silicon Power

Решения серии SET320 обладают небольшим энергопотреблением — 1,5 мВт. Говорится об обратной совместимости с устройствами, которые поддерживают карты microSDXC UHS-I. Ёмкость достигает 256 Гбайт. Диапазон рабочих температур простирается от -25 до +70 °C.

Карты выполнены на основе флеш-памяти 3D TLC. Заявленный показатель MTBF (средняя наработка на отказ) превышает 3 млн часов при эксплуатации при температуре до 25 °C. Размеры составляют 15 × 11 × 1 мм. Производитель обеспечивает изделия трёхлетней гарантией.

Компания ATP Electronics анонсировала индустриальные SSD семейства N751Pi в форм-факторе M.2 2280, рассчитанные на эксплуатацию в широком температурном диапазоне — от -40 до +85 °C. Устройства выполнены на основе флеш-чипов 3D TLC NAND, которые функционируют в режиме pSLC (pseudo SLC).

В серии N751Pi представлены обычные модели и версии с увеличенным ресурсом: количество циклов записи/стирания (P/E) у них достигает соответственно 100 тыс. и 150 тыс. Такие накопители способны гарантированно хранить информацию при температуре 55 °C в течение года. Вместимость у всех новинок варьируется от 80 Гбайт до 1,28 Тбайт. Заявленное значение MTBF (средняя наработка на отказ) превышает 2 млн часов.

Скорость последовательного чтения информации у всех моделей достигает 6450 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 6100 Мбайт/с у варианта ёмкостью 1,28 Тбайт и 6050 Мбайт/с у всех других версий. Величина IOPS (операций ввода/вывода в секунду) у накопителя на 1,28 Тбайт составляет до 1,050 млн при произвольном чтении данных и 1,200 млн при произвольной записи. У всех прочих модификаций эти показатели достигают 1,090 млн и 1,107 млн соответственно.

Источник изображения: ATP Electronics

По запросу заказчика накопители могут быть оборудованы радиатором охлаждения толщиной 4 или 8 мм. Реализована защита от потери питания (PLP). Заявлена поддержка TCG Opal 2.0 и шифрования AES-256. Все устройства обеспечиваются пятилетней гарантией.

Компания Exascend объявила о расширении семейств индустриальных накопителей SA4, SI4 и SE4, в которые входят SSD в различных форм-факторах с интерфейсом SATA-3. Во всех этих сериях появилась SFF-модель вместимостью 15,36 Тбайт на основе чипов флеш-памяти 3D TLC NAND.

Все три новинки заключены в корпус толщиной 7 мм. Скорость последовательного чтения информации достигает 560 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 535 Мбайт/с. Реализована поддержка TCG Opal 2.01 и AES-256. Средняя наработка на отказ (величина MTBF) достигает 2 млн часов.

Источник изображения: Exascend

В устройствах применена технология непосредственной записи в TLC-память (write-to-TLC) для поддержания стабильной скорости чтения и записи: это позволяет компенсировать падение производительности при исчерпании кеша SLC. Имеется встроенная защита от потери питания (PLP).

У моделей SA4 и SI4 диапазон рабочих температур простирается от -40 до +85 °C. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при произвольных чтении и записи данных блоками по 4 Кбайт находится на уровне 97 тыс. и 26 тыс. соответственно. При этом для изделий серии SA4 предусмотрено специальное покрытие для защиты от негативных воздействий окружающей среды. Устройства рассчитаны на 0,6 полных перезаписи в сутки (показатель DWPD) на протяжении трёх лет.

Накопитель SE4, в свою очередь, имеет диапазон рабочих температур от 0 до +70 °C. Величина IOPS составляет до 97 тыс. при чтении и до 18 тыс. при записи. Значение DWPD — 0,6 на протяжении пяти лет.

Компания Kingston Digital, дочерняя структура Kingston Technology, анонсировала SSD семейства DC2000B, выполненные в форм-факторе M.2 2280. Эти устройства, использующие интерфейс PCIe 4.0 x4 (NVMe), предназначены для применения в качестве загрузочных накопителей в серверах.

В основу новинок положены 112-слойные чипы флеш-памяти 3D TLC NAND. Предусмотрена встроенная защита от потери питания (PLP). Диапазон рабочих температур простирается от 0 до +70 °C. Устройства получили встроенный алюминиевый теплоотвод. Габариты составляют 80 × 22 × 8,3 мм.

В серию DC2000B вошли модели вместимостью 240, 480 и 960 Гбайт. Скорость последовательного чтения достигает соответственно 4500, 7000 и 7000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 400, 800 и 1300 Мбайт/с. Величина IOPS при произвольном чтении данных блоками по 4 Кбайт — до 260 тыс., 530 тыс. и 540 тыс., при произвольной записи — до 18 тыс., 32 тыс. и 47 тыс.

Источник изображения: Kingston

Гарантированный объём записанной информации (показатель TBW) составляет 175 Тбайт у версии на 240 Гбайт, 350 Тбайт у модели вместимостью 480 Гбайт и 700 Тбайт у варианта на 960 Гбайт. Все накопители способны выдерживать 0,4 полных перезаписи в сутки (показатель DWPD) на протяжении пяти лет. Заявленное значение MTBF (средняя наработка на отказ) — 2 млн часов. Максимальное энергопотребление варьируется от 4,09 до 7,80 Вт в зависимости от модели. На устройства предоставляется пятилетняя гарантия.

Компания Nimbus Data анонсировала накопители семейства ExaDrive EN с Ethernet-подключением: это, как утверждается, первые в мире многопротокольные U.2 SSD, поддерживающие NVMe-oF и NFS. Устройства ориентированы на поставщиков облачных услуг и операторов масштабных ИИ-платформ.

Попытки создания SSD с Ethernet предпринимались и ранее, например, Kioxia представила накопители EM6 ещё в 2021 году. Но, как заявляет Nimbus Data, возможности таких изделий были ограничены. Отмечается, что предыдущие решения фактически представляли собой обычные NVMe SSD с конвертером NVMe-to-Ethernet на базе ASIC либо внутри самого накопителя, либо на внешнем адаптере. Nimbus Data заявляет, что такая схема сопряжена с нехваткой необходимого ПО и снижением вычислительной мощности. В результате подобные продукты предлагают лишь базовый блочный доступ, работают медленнее традиционных SSD и не могут в полной мере использовать возможности, которые предоставляет технология Ethernet.

В устройствах Nimbus Data ExaDrive EN используется иной подход, говорит компания. В накопителях применяется SoC с архитектурой Arm, обеспечивающая вычислительные ресурсы для поддержки функций, выходящих за рамки простого блочного хранилища. Кроме того, Nimbus Data портировала на Arm свой софт HALO, создав тем самым «основу для интеллектуального Ethernet SSD с уникальными возможностями». То есть речь идёт уже о SmartSSD с сетевым интерфейсом.

Источник изображения: Nimbus Data

Среди ключевых особенностей ExaDrive EN названы встроенная поддержка протоколов NFS и NVMe/TCP, шифрование AES-256 и подсчёт контрольных сумм для автоматического устранения повреждений данных. Устройства соответствуют спецификации SNIA Native NVMe-oF Drive v1.1, что гарантирует совместимость с EBOF (Ethernet Bunch of Flash). В дальнейшем функциональность будет расширяться: станут доступны сжатие, поддержка параллельных файловых систем и S3-совместимого объектного хранилища.

Используя устройства ExaDrive EN, организации могут задействовать дезагрегацию для создания более эффективной и масштабируемой инфраструктуры данных. Хосты подключаются к таким SSD с помощью клиентов NVMe-oF/TCP и NFS, поддержка которых есть в популярных ОС. Накопителями можно управлять и разделять их на виртуальные пространства имен с помощью веб-интерфейса HALO, CLI или RESTful API. Таким образом, при формировании масштабных хранилищ отпадает необходимость в приобретении дополнительных серверов, сетевых карт, коммутаторов и другого оборудования. В сочетании с масштабируемыми файловыми системами накопители ExaDrive EN можно объединить в единое глобальное пространство экзабайтного уровня.

На первом этапе накопители ExaDrive EN будут доступны в версии вместимостью 16 Тбайт на основе флеш-памяти TLC: такие изделия поступят в продажу в IV квартале 2024 года. В 2025-м появятся варианты большей ёмкости.

Спрос на ИИ-системы и соответствующие серверы привёл к росту заказов на SSD корпоративного класса в последние два квартала. По данным TrendForce, производители компонентов для твердотельных накопителей налаживают производственные процессы, готовясь к массовому выпуску накопителей нового поколения, которые появятся на рынке в 2025.

Увеличение заказов корпоративных SSD от пользователей ИИ-серверов привело к росту контрактных цен на эту категорию товаров на более чем 80 % с IV квартала 2023 года по III квартал 2024. При этом SSD играют ключевую роль в развитии ИИ, поскольку только они годятся для эффективной работы с моделями. Помимо собственно хранения данных модели они также нужны для создания контрольных точек во время обучения, чтобы в случае сбоев можно было быстро «откатить» модель и возобновить обучение.

Благодаря высокой скорости записи и чтения, а также повышенной надёжности в сравнении с HDD, для тренировки моделей обычно выбирают TLC-накопители ёмкостью 4–8 Тбайт. Эффективность RAG и больших языковых моделей (LLM), особенно для генерации медиаконтента, зависят и от ёмкости, и от производительности накопителей, поэтому для инференса более предпочтительны TLC/QLC-накопители ёмкостью от 16 Тбайт.

Источник изображения: TrendForce

Со II квартала 2024 года спрос на SSD для ИИ-серверов ёмкостью больше 16 Тбайт значительно вырос. С повышением доступности ускорителей NVIDIA H100/H20/H200 клиенты начали наращивать спрос и на TLC SSD на 4 и 8 Тбайт. В агентстве считают, что закупочная ёмкость SSD для в 2024 году превысит 45 Эбайт, а в следующие несколько лет спрос на серверные SSD будет увеличиваться более чем на 60 % ежегодно. В частности, на SSD для ИИ-нагрузок потенциально уйдёт до 9 % всей NAND-памяти в 2025, тогда как в 2024 году этот показатель, как ожидается, составит 5 %.

На мероприятии FMS 2024 компания Samsung показала новые серверные SSD PM1753 и BM1743. Последний был ансонирован месяц назад, а на FMS был впервые показана модификация объёмом 128 Тбайт, ставшая достойным ответом решениям Solidigm, Pascari (Phison) и Western Digital.

Источник изображений: Samsung

Несмотря на использование QLC (v7 vNAND), у BM1743 достаточно высокие показатели производительности: линейные скорости чтения и записи составляют 7,5 Гбайт/с и 3,5 Гбайт/с соответственно. На случайных операциях SSD развивает 1,6 млн и 45 тыс IOPS. BM1743 использует форм-фактор U.2 и интерфейс PCIe 4.0, а с последними версиями прошивки он стал заметно экономичнее и потребляет в режиме простоя лишь около 2 Вт.

Где-то в 2024–2026 гг. Samsung должна представить массовые решения объёмом 256 Тбайт, а в следующие за ним пару лет довести ёмкость и до 512 Тбайт. В последнем случае, как ожидается, накопители будут представлены исключительно в форм-факторе EDSFF E3.L. К 2035 году компания намеревается выпустить SSD объёмом 1 Пбайт.

А вот Samsung PM1753 относится к совсем иному классу решений. Новинка ориентирована на ЦОД нового поколения с инфраструктурой PCI Express 5.0 и будет поставляться в форм-факторах U.2 и E3.S. Предельный объём здесь составляет 32 Тбайт, зато производительность благодаря 16-канальному контроллеру у него приличная: чтение 14,8 Гбайт/с, запись 11 Гбайт/с. Для случайных операций заявлены 3,4 млн и 600 тыс IOPS соответственно.

Таким образом, меньше чем за месяц звание самого быстрого SSD перешло от Micron 9550 к Solidigm D7-PS1010, а теперь и к Samsung PM1753, если, конечно, не учитывать формальный рекорд Kioxia CM7-R ещё двухлетней давности. В основе PM1753 лежит девятое поколение TLC V-NAND, обеспечивающее повышенную в 1,6–1,7 раза энергоэффективность в сравнении с решениями предыдущего поколения. В простое PM1753, как обещается, будет потреблять лишь 4 Ватта. Естественно, новинки ориентированы на современные ИИ-инфраструктуры.

Интересны и Samsung PM9D3a, представленные в форм-факторах M.2, U.2 и E1.S/E3.S 1T. В первом случае ёмкость ограничена значением 4 Тбайт, более крупные форматы включают в себя модели объёмом до 32 Тбайт. Они используют 8-канальный контроллер с PCIe 5.0, обеспечивающий при записи до 50 тыс IOPS на каждый Тбайт. Производительность при случайном чтении у этой новинки достигает 1,8 млн IOPS, линейные скорости чтения и записи составляют 12 Гбайт/с и 7 Гбайт/с, соответственно.

PM9D3a являются первыми накопителями Samsung с технологией Flexible Data Placement (FDP), которая позволяет группировать данные для совместной записи по команде хоста. Эти накопители отличаются высокой гибкостью конфигурирования, улучшенной энергоэффективностью, предсказуемой и настраиваемой производительностью, а также низким TCO. Поэтому нацелены они в первую очередь на гиперскейлеров.

Компании Western Digital, Solidigm и Phison анонсировали SSD большой вместимости, предназначенные прежде всего для использования в дата-центрах, ориентированных на задачи ИИ. Во всех изделиях применяются чипы флеш-памяти QLC NAND (четыре бита информации на ячейку).

Новинка Western Digital имеет ёмкость 128 Тбайт. Применены 218-слойные чипы Kioxia BiCS8 QLC NAND. Образец устройства продемонстрирован на выставке FMS 2024 (the Future of Memory and Storage). Решение будет предлагаться в форм-факторах U.2/U.3. Прошивка накопителя оптимизирована для обслуживания контрольных точек ИИ — рабочей нагрузки, которая включает в себя всплески последовательной записи, но также требует, чтобы SSD поддерживал приемлемую производительность для одновременных операций чтения. На этих задачах скорость достигает соответственно 6,32 Гбайт/с и 3,13 Гбайт/с.

В свою очередь, Solidigm показала на FMS 2024 QLC-накопитель формата U.2, способный хранить 122 Тбайт информации. Работа устройства, оснащённого интерфейсом PCIe 4.0, была показана в составе сервера типоразмера 2U. Достигается скорость последовательного чтения данных до 7186 Мбайт/с и скорость последовательной записи до 3307 Мбайт/с. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при произвольном чтении блоков по 4 Кбайт — 1,27 млн. Поставки таких SSD планируется организовать в начале 2025 года.

Источник изображения: Phison

Phison представила QLC-накопители Pascari D200V в форматах U.2, E3.S и E3.L. Их ёмкость варьируется от 30,72 до 122,88 Тбайт. Задействован интерфейс PCIe 5.0. Заявленная скорость последовательного чтения составляет до 14 000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — до 2100 Мбайт/с. Значение IOPS при произвольном чтении (4 Кбайт) достигает 3 млн, при произвольной записи (16 Кбайт) — 15,6 тыс. Реализована поддержка TCG Opal 2.0 и AES-XTS 256. Диапазон рабочих температур — от 0 до +70 °C.

Компания Solidigm представила серию производительных SSD D7-PS1010 и D7-PS1030 на базе новой 176-слойной флеш-памяти SK hynix. Главным нововведением можно назвать переход на более новую версию интерфейса: если D7-P5x20 использовали PCI Express 4.0, то в D7-PS10x0 используется PCI Express 5.0. Это позволило довести скорость чтения до 14,5 Гбайт/c и, чуть-чуть обогнав Micron 9550 по этому показателю, назвать новинки самыми производительными в мире SSD.

Новые накопители ориентированы на сценарии с высокой интенсивностью IO-операций ввода-вывода, характерных, в числе прочего, и для ИИ-нагрузок. Оба модельных ряда представлены в форм-факторах E3.S (7,5 мм) и U.2 (15 мм). В иерархии накопителей Solidigm новинки расположились сразу за D7-P5810, которые используют флеш-память в режиме SLC.

Источник изображений: Solidigm

Третья цифра в обозначении новых моделей означает число полных перезаписей в день (DPWD) в течение 5 лет. Таким образом, D7-PS1010 представляют собой SSD для смешанных нагрузок с показателем PBW в 28 Пбайт для старшей модели (1 DWPD), а D7-PS1030 покажут большую надёжность в сценариях с активной записью данных (3 DWPD), поскольку гарантированно выдержат до 70 Пбайт записи.

Для всех вариантов заявлена наработка на отказ на уровне 2,5 млн часов. Наличие защиты от сбоев по питанию и коррекции ошибок в SRAM позволяет заявить о высоком уровне надёжности (UBER) — по словам производителя, он в 100 раз превышает требования JEDEC. Новинки соответствуют стандартам NVMe v2.0, NVMe-MI v1.2, OCP v2.0r21, TCG-OPAL 2.02, DMTF SPDM 1.1.0 и поддерживают Secure Boot, подписанные прошивки, безопасное стирание, управление жизненным циклом и т.д.

Модельный ряд PS1010 стартует с отметки 1,92 Тбайт и заканчивается версией объёмом 15,36 Тбайт, а PS1030 в силу ориентации на повышенную надёжность выпускаются объёмами от 1,6 до 12,8 Тбайт. Показатели линейной скорости записи начинаются с 4,1 Гбайт/с, версии объёмом 3,2/3,84 Тбайт развивают 8,2 Гбайт/с, а наиболее ёмкие варианты — 9,3 Гбайт/с. Производительность на случайных операциях лежит в пределах 2,35–3,1 млн IOPS при чтении и 0,15–0,8 млн IOPS при записи.

Новые SSD очень экономичны, удельное соотношение производительности к энергопотреблению, по словам Solidigm, у них на 70 % лучше, нежели у решений иных производителей. При этом производительность новинок в нагрузках с высокой долей случайных операций чтения на 46 % выше, чем у конкурентов. Вкупе с поддержкой GPUDirect это делает D7-PS1010 и D7-PS1030 идеальным выбором при построении ИИ-кластеров, говорит производитель.