Компания Swissbit анонсировала SSD семейства D2200, ориентированные на дата-центры и системы корпоративного класса. В серию вошли изделия в форматах U.2 и E1.S, выполненные на чипах флеш-памяти 3D NAND eTLC. Задействован интерфейс PCIe 5.0 х4 (NVMe 2.0b).

SFF-решения D2200 U.2 (SFF-8639) имеют размеры 100,2 × 69,85 × 15 мм. Они представлены в вариантах вместимостью 7,68 и 15,36 Тбайт, а позднее появится версия ёмкостью 30,72 Тбайт. Габариты устройства типоразмера D2200 E1.S (SFF-TA-1006) составляют 111,25 × 33,7 × 9,5 мм. Доступен только вариант на 7,68 Тбайт; в дальнейшем выйдет модификация на 15,36 Тбайт.

У всех накопителей скорость последовательного чтения информации достигает 14 000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 10 000 Мбайт/с. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при произвольных чтении и записи — до 2,6 млн и 500 тыс. соответственно. Среднее заявленное энергопотребление при смешанных нагрузках равно 19,5 Вт.

Источник изображений: Swissbit

Конструкция включает буфер DDR4 DRAM. Устройства могут выдерживать одну полную перезапись в сутки (1 DWPD) на протяжении пяти лет. Диапазон рабочих температур — от 0 до +70 °C. Средняя наработка на отказ (MTBF) превышает 2 млн часов.

В новинках реализована поддержка TCG Opal 2.0 и AES-XTS 256. Предусмотрены функции Secure Boot и Crypto Erase, а также средства защиты от сбоев электропитания. Поставки SSD начнутся в конце августа.

Компании DapuStor и Marvell объявили о расширении сотрудничества с целью внедрения технологии Flexible Data Placement (FDP) в SSD, построенные на основе чипов памяти QLC и TLC. Применение FDP позволит повысить долговечность, производительность и эффективность накопителей указанных типов.

Отмечается, что устройства QLC SSD обеспечивают значительные преимущества в плане вместимости и совокупной стоимости владения (TCO) по сравнению с другими видами твердотельных накопителей. Однако существуют и проблемы: изделия QLC сталкиваются с меньшим сроком службы и более низкой скоростью записи. Совместное решение DapuStor и Marvell призвано устранить эти недостатки.

Речь идёт об использовании контроллера Marvell Bravera SC5 и специальной прошивки DapuStor FDP. Технология FDP интеллектуально распределяет данные по флеш-памяти QLC, оптимизируя использование доступных ячеек и сводя к минимуму влияние усиления записи (Write Amplification, WA). Особые алгоритмы динамически контролируют размещение информации в зависимости от рабочей нагрузки и моделей использования, гарантируя, что наиболее часто используемые данные хранятся в самых быстрых и надёжных областях памяти. В результате, повышаются производительность и долговечность накопителя.

Источник изображения: DapuStor

Тестирование показало, что алгоритмы FDP вкупе с контроллером Marvell Bravera SC5 и прошивкой DapuStor позволяют получить значение WA, близкое к 1,0. Иными словами, накопитель использует флеш-память NAND максимально эффективно и без потерь. Кроме того, решение DapuStor FDP включают в себя усовершенствованные методы коррекции ошибок и выравнивания износа. Благодаря этому достигается дополнительное увеличение срока службы и улучшение надёжности QLC SSD. Новая технология будет применяться в накопителях DapuStor QLC серии H5000.

Компания Micron Technology объявила о доступности серии NVMe-накопители Micron 9550, которые позиционируются как самые быстрые в мире PCIe 5.0 SSD для ЦОД с лучшими в отрасли показателями энергоэффективности и производительности для ресурсоёмких рабочих нагрузок, таких как ИИ. Новинки используют 232-слойную флеш-память TLC NAND, предлагаются в форм-факторах U.2 (15 мм), E3.S (1T) и E1.S (15 мм), а их ёмкость составляет от 3,2 до 30,72 Тбайт.

Micron 9550 обеспечивает скорость последовательного чтения до 14,0 Гбайт/с и последовательной записи до 10,0 Гбайт/с, что превышает на 67 % показатели твердотельных накопителей аналогичного класса от конкурентов, говорит компания, подразумевая решения Kioxia и Samsung. Производительность накопителя на операциях случайного чтения и записи составляет 3,3 млн IOPS и 400 тыс. IOPS соответственно, что до 35 % и до 33 % выше, чем у предложений конкурентов.

Источник изображения: Micron

Накопители Micron 9550 поддерживают TCG Opal 2.01, SPDM 1.2, телеметрию по стандарту OCP 2.5, шифрование данных (SED), сквозную поддержку целостности данных, подписанное встроенное ПО, изолированный анклав Micron Secure Execution Environment, защиту от потери питания, а также соответствуют стандартам NVMe v2.0b и OCP 2.0 (r21). Доступны и варианты с сертификацией FIPS 140-3 Level 2 и TAA.

Компания предлагает две версии Micron 9550: 9550 PRO для интенсивного чтения с 1 DWPD (допустимое количество перезаписей всего объёма накопителя в день) в течение пятилетнего гарантийного периода и 9550 MAX для смешанных нагрузок с надёжностью 3 DWPD. E1.S-вариант есть только 9550 PRO. Доступная ёмкость 9550 PRO составляет 3,84/7,68/15,36/30,72 Тбайт. Версия накопителя 9550 MAX предлагает меньшую ёмкость — 3,2/6,4/12,8/25,6 Тбайт.

Как отметила Micron, ИИ-нагрузки требуют высокопроизводительных решений для хранения данных. Показатели последовательного и случайного чтения и записи SSD 9550 позволяет использовать его именно в таких в сценариях. Накопители поддерживают архитектуры Big Accelerator Memory (BaM) и GPU-Initiated Direct Storage (GIDS).

Например, большие языковые модели (LLM) требуют высокой скорости последовательного чтения, а графовые сети (GNN) требуют высокой производительности случайного чтения. Компания заявила, что Micron 9550 превосходит предложения конкурентов в работе с ИИ-нагрузками: время выполнения сокращается до 33 %, агрегация в BaM происходит до 60 % быстрее, обеспечивается до 34 % более высокая пропускная способность при использовании Magnum IO GPUDirect Storage (GDS).

Согласно пресс-релизу, Micron 9550 обеспечивает лучшую в отрасли энергоэффективность для поддержки различных рабочих ИИ-нагрузок, в том числе:

• Обучение графовых сетей с помощью BaM: снижение среднего энергопотребления SSD до 43 % и снижение общего энергопотребления сервера до 29 %.
• NVIDIA Magnum IO GPUDirect Storage: до 81 % меньше потребление энергии на каждый переданный 1 Тбайт.
• MLPerf: до 35 % меньше потребление энергии накопителем и до 13 % меньше использование энергии системой.
• Тюнинг Llama LLM с помощью Microsoft DeepSpeed: энергопотребление SSD до 21 % меньше.

Micron 9550 имеет вертикально интегрированную архитектуру с использованием технологий, разработанных Micron, обеспечивающую гибкий выбор конструкции и расширенные возможности безопасности, говорит компания. Кроме того, Micron сотрудничает с NVIDIA и разработчиками решений с открытым исходным кодом, чтобы гарантировать соответствие решений потребностям самых требовательных ИИ-нагрузок.

Компания Pure Storage, специализирующаяся на All-Flash СХД, считает, что дальнейшее увеличение вместимости SSD будет сопряжено с рядом трудностей, продиктованных необходимостью применения DRAM. Об этом, как сообщает ресурс Blocks & Files, рассказал Шон Роузмарин (Shawn Rosemarin), вице-президент Pure по исследованиям и разработкам.

По его словам, коммерческим SSD требуется примерно 1 Гбайт DRAM на каждый 1 Тбайт флеш-памяти. Наличие DRAM необходимо для подсистемы Flash Translation Layer (FTL). По словам Роузмарина, для накопителя ёмкостью 30 Тбайт требуется 30 Гбайт DRAM, для 75 Тбайт — 75 Гбайт и т. д. Таким образом, для SSD вместимостью, например, 128 Тбайт нужно 128 Гбайт DRAM, а это уже сопоставимо с объёмом ОЗУ в сервере.

Источник изображения: Pure Storage

Роузмарин отмечает, что увеличение вместимости корпоративных SSD свыше 30 Тбайт будет проблематично. Во-первых, DRAM заметно дороже NAND, что приведёт к значительному росту стоимости SSD. Во-вторых, из-за увеличения объёма DRAM возрастает энергопотребление, что не только поднимет стоимость владения, но и ухудшит надёжность накопителя. В результате по мере роста вместимости SSD заказчики могут столкнуться с серьёзным увеличением затрат.

Роузмарин заявляет, что единственный способ обойти указанные проблемы — найти более экономичную и менее энергозатратную альтернативу DRAM. Необходимые функции, по его словам, могут быть перенесены непосредственно на ПО СХД. Именно такой подход Pure реализует со своими проприетарными накопителями DFM (Direct Flash Module), последняя модификация которых имеет ёмкость 75 Тбайт. В этих устройствах отсутствует зависимость от DRAM на уровне накопителей.

Компания намерена выпустить DFM ёмкостью 150 Тбайт в 2025 году, а на 300 Тбайт — ориентировочно в 2026-м. В дальнейшие планы входит создание изделий вместимостью 600 Тбайт и 1,2 Пбайт. Аналогичного подхода придерживается и IBM в своих накопителях FlashCore Modules (FCM).

Современные твердотельные накопители хороши всем, но сами принципы, на которых строится NAND-память, наделяют их конечным ресурсом перезаписи, что в некоторых сценариях весьма критично. Специально для таких сценариев предназначен новый SSD Solidigm D7-P5810, анонсированный буквально на днях.

Большая часть современных SSD использует многослойную память 3D TLC NAND, а в погоне за ёмкостью и плотностью упаковки данных практическими всеми производителями NAND-устройств и самих SSD активно осваиваются технологии QLC и PLC, с четырьмя и пятью битами на ячейку, соответственно.

Но это означает пониженный ресурс записи и для использования в качестве устройств strorage class memory (SCM) такие SSD подходят не лучшим образом. Новый Solidigm D7-P5810, однако, использует 144-слойную память 3D NAND в режиме SLC, с одним битом на ячейку. За исключением экзотических технологий, вроде MRAM или почившего в бозе Optane это самый надёжный на сегодня вариант энергонезависимой памяти.

Источник изображений здесь и далее: Solidigm

Именно использование SLC-памяти позволяет компании-производителю заявлять для P5810 общий ресурс записи в 73 Пбайт и 50 полных перезаписей в день в течение пятилетнего гарантийного срока. Наработка на отказ заявлена на уровне 2 млн часов, а показатель UBER не превышает 1 сектор на 10¹⁷ бит. Ёмкость при этом не слишком высока, что характерно для всех SLC-устройств: новинка представлена в вариантах 800 Гбайт и 1,6 Тбайт (появится в первой половине 2024 года).

Solidigm D7-P5810 использует форм-фактор U.2 с интерфейсом NVMe (PCI Express 4.0 x4), что позволяет ему развивать линейные скорости 6400 и 4000 Мбайт/с при чтении и записи соответственно. На случайных операциях при максимальной глубине запроса накопитель обеспечивает 865 тысяч IOPS при чтении и 495 тысяч IOPS при записи. Латентность при этом находится в пределах 10–15 мкс, при случайном чтении она не превышает 53 мкс.

Solidigm D7-P5810 в сравнении с соперниками. Конкурент A — Micron XTR, конкурент B — Kioxia FL6. Источник: Solidigm

Устройство достаточно экономично: в активном состоянии новый SSD потребляет не более 12 Вт, а в режиме простоя — не более 5 Вт. В качестве сценариев использования Solidigm называет кеширование в системах на базе QLC NAND, также он отлично подойдет для HPC-систем или систем сбора данных и логов.

Правда, новый накопитель не уникален: на рынке ему придётся конкурировать с Kioxia FL6 или Micron XTR, также использующими SLC 3D NAND. Оба конкурента имеют варианты с большей ёмкостью (3,2 Тбайт у Kioxia, 1,92 Тбайт у Micron), но заметно уступают Solidigm D7-P5810 в производительности на случайных операциях записи.

Компания Micron Technology анонсировала SSD семейств 6500 ION и XTR, предназначенные для применения в ЦОД. Изделия используют для обмена данными интерфейс PCIe 4.0 x4 (спецификация NVMe 2.0), благодаря чему достигаются высокие скоростные показатели. При этом решения серии XTR отличаются улучшенной долговечностью.

Накопители Micron 6500 ION выполнены на основе чипов памяти TLC NAND (Micron 232L Performance TLC). Разработчик утверждает, что по стоимости эти устройства сравнимы с SSD на базе QLC NAND. Вместимость составляет 30,72 Тбайт. Таким образом, операторы дата-центров получат эффективное решение для построения массивов хранения большой ёмкости.

Заявленная скорость последовательного чтения данных достигает 6,8 Гбайт/с, скорость последовательной записи — 5,0 Гбайт/с. Показатель IOPS при произвольных чтении и записи информации блоками по 4 Кбайт — до 1 млн и 200 тыс. соответственно. Накопители могут выдерживать до одной полной перезаписи в сутки (показатель DWPD). Предусмотрены два варианта исполнения: SFF U.3 толщиной 15 мм и E1.L толщиной 9,5 мм.

Источник изображений: Micron

Решения Micron XTR, в свою очередь, используют чипы памяти Micron 176L SLC. SSD доступны в формате SFF U.3 толщиной 15 мм. Вместимость составляет 960 Гбайт и 1,92 Тбайт. Скорость последовательного чтения в обоих случаях достигает 6,8 Гбайт/с, скорость последовательной записи — 5,3 и 5,6 Гбайт/с соответственно. Величина IOPS при чтении — до 900 тыс., при записи — до 250 тыс. и 350 тыс. Эти накопители обеспечивают высочайшую надёжность: значение DWPD равно 60 при последовательной записи и 35 при произвольной записи.

По мере внедрения новых версий PCI Express растут и линейные скорости SSD. Не столь давно 3-4 Гбайт/с было рекордно высоким показателем, но разработчики уже штурмуют вершины за пределами 10 Гбайт/с. Компания Kioxia, крупный производитель флеш-памяти и устройств на её основе, объявила на конференции 2023 China Flash Market о новом поколении серверных накопителей, способных читать данные со скоростью 13,5 Гбайт/с.

Новые высокоскоростные SSD будут построены на базе технологии XL-FLASH второго поколения. Первое поколение этих чипов компания (тогда Toshiba) представила ещё в 2019 году. В основе лежат наработки по BiCS 3D в однобитовом варианте, что позволяет устройствам на базе этой памяти занимать нишу Storage Class Memory (SCM) и служить заменой ушедшей с рынка технологии Intel Optane.

Источник здесь и далее: Twitter@9550pro

Как уже сообщалось ранее, XL-FLASH второго поколения использует двухбитовый режим MLC, но в любом случае новые SSD Kioxia в полной мере раскроют потенциал PCI Express 5.0. Они не только смогут читать данные на скорости 13,5 Гбайт/с и записывать их на скорости 9,7 Гбайт/с, но и обеспечат высокую производительность на случайных операциях: до 3 млн IOPS при чтении и 1,06 млн IOPS при записи. Время отклика для операций чтения заявлено на уровне 27 мкс, против 29 мкс у XL-FLASH первого поколения.

Kioxia полагает, что PCI Express 5.0 и CXL 1.x станут стандартами для серверных флеш-платформ класса SCM надолго — господство этих интерфейсов продлится минимум до конца 2025 года, лишь в 2026 году следует ожидать появления первых решений с поддержкой PCI Express 6.0. Активный переход на более новую версию CXL ожидается в течение 2025 года. Пока неизвестно, как планирует ответить на активность Kioxia другой крупный производитель флеш-памяти, Samsung Electronics, которая также располагает высокопроизводительной разновидностью NAND под названием Z-NAND.

Western Digital анонсировала технологию OptiNAND, которая, по её словам, полностью меняет архитектуру жёстких дисков и вместе с ePMR открывает путь к созданию накопителей ёмкостью более 20 Тбайт (от 2,2 Тбайт на пластину) даже при использовании CMR — вплоть до 50 Тбайт во второй половине этого десятилетия. OptiNAND предполагает интеграцию индустриального UFS-накопителя серии iNAND непосредственно в HDD. Но это не просто ещё один вариант NAND-кеша.

Увеличение ёмкости одной пластины происходит благодаря повышению плотности размещения дорожек, что, правда, на современном этапе развития жёстких дисков требует различных ухищрений: заполнение корпуса гелием, использование продвинутых актуаторов, применение новых материалов, требующих энергетической поддержки записи (MAMR, HAMR и т.д.). Вместе с тем механическая часть накопителей не столь «тонка» и подвержена различным колебаниям, которые могут повлиять на запись и считывание столь плотно упакованных дорожек.

При производстве жёстких дисков делается калибровка и учёт этих ошибок в позиционировании головки (RRO, repeatable run out), а данные (речь идёт о гигабайтах) обычно записываются непосредственно на пластины, откуда и считываются во время работы накопителя. В случае OptiNAND эти мета✴-данные попадают во флеш-память, позволяя высвободить место. Правда, пока не уточняется, насколько это значимо на фоне общей ёмкости пластины.

Второй важный тип мета✴-данных, который теперь попадает в iNAND, — это информация о произведённых операциях записи. При повышении плотности размещения риск того, что запись на одну дорожку повлияет на данные в соседней, резко увеличивается. Поэтому, опираясь на данные о прошлых записях, жёсткий диск периодически перезаписывает данные соседних дорожек для повышения сохранности информации.

В старых накопителях одна такая операция приходилась примерно на 10 тыс. записей, в современных — на менее, чем на 10 записей. Причём учёт ведётся именно на уровне дорожек. iNAND же позволяет повысить точность отслеживания записей до секторов, что, в свою очередь, позволяет разнести операции перезаписи в пространстве и времени, снизив общую нагрузку на накопитель и повысив плотность размещения дорожек без ущерба для производительности, поскольку надо тратить меньше времени на «самообслуживание».

Наконец, быстрая и ёмкая UFS (вплоть до 3.1) позволяет сохранить в 50 раз больше данных и мета✴-данных из DRAM в сравнении с жёсткими дисками без OptiNAND в случае аварийного отключения накопителя и в целом повысить его производительность, причём в независимости от того, включено ли кеширование записи или нет. Кроме того, новый слой памяти позволяет лучше оптимизировать прошивку под конкретные задачи — будут использоваться 162-слойные TLC-чипы от Kioxia, которые можно настроить в том числе на работу в режиме SLC.

Western Digital планирует использовать OptiNAND в большинстве серий своих жёстких дисков, предназначенных для облаков и гиперскейлеров, корпоративных нужд (Gold), систем видеонаблюдения (Purple) и NAS (Red). Первые образцы 20-Тбайт накопителей (CMR + ePMR) с OptiNAND уже тестируются избранными клиентами компании. А вот о потребительских решениях пока ничего сказано не было.