Samsung демонстрирует прогресс экосистемы NF1/NGSFF: SSD, адаптеры, серверы

Samsung на этой неделе продемонстрировала прогресс экосистемы для твердотельных накопителей в форм-факторе NF1 (ранее известном как NGSFF, а иногда называемом M.3), представленном в августе прошлого года. На саммите OCP компания показала свои SSD в корпусе NF1, а также 1U-серверы AIC и Supermicro с 36 такими накопителями, общая ёмкость которых составляет 576 Тбайт.

Samsung официально представила форм-фактор NF1 и рассказала о нём некоторые подробности на прошлогодней выставке Flash Memory Summit. NF1 представляет собой инкапсулированную в корпус печатную плату (printed circuit board, PCB) типоразмером 30,5 × 110 × 4,38 мм. Указанные габариты являются оптимальными для размещения на PCB двух рядов упаковок с NAND флеш-памятью с каждой стороны, что максимизирует ёмкость накопителя и увеличивает плотность хранения данных в масштабах сервера. Помимо плотности, ключевыми задачами при разработке стандарта NF1 были облегчение охлаждения высокопроизводительных SSD, а также поддержка «горячей» замены твердотельных накопителей. Поскольку SSD в форм-факторе NF1 несовместимы с имеющимися на рынке серверами, Samsung требуется популяризировать стандарт как среди производителей машин, так и среди поставщиков SSD.

Samsung PM983 NF1 ёмкостью 16 Тбайт. Фото AnandTech

На саммите OCP компания Samsung продемонстрировала твердотельные накопители PM983 NF1 ёмкостью 8 и 16 Тбайт. Хотя версия PM983 NF1 с 16 Тбайт памяти была впервые показана на публике, её появление едва ли можно назвать сюрпризом: компания всегда указывала, что SSD стандарта NF1 смогут нести на себе 16 Тбайт памяти при использовании современных микросхем (соответственно, ёмкость накопителей будет увеличиваться по мере роста ёмкости чипов); кроме того, Samsung приводила в пример производительность специализированной версии PM983 NF1 с 16 Тбайт NAND на различных мероприятиях.

Samsung PM983 NF1 ёмкостью 16 Тбайт в корпусе. Фото AnandTech

Твердотельные накопители PM983 базируются на контроллере Samsung Phoenix и используют 64-слойную память типа 3D TLC NAND (V-NAND в терминологии Samsung). Они будут доступны как в виде модулей M.2, так и в форм-факторе NF1, при этом последние будут предлагать большие объёмы. Что касается производительности, то Samsung заявляет устоявшуюся скорость последовательного чтения до 3000 Мбайт/с, а также устоявшуюся скорость последовательной записи до 1900 Мбайт/с.

Samsung PM983 NF1 с защитой от потери мощности, вид спереди. Фото AnandTech

Samsung PM983 NF1 с защитой от потери мощности, вид сзади. Фото AnandTech

Интересно отметить, что помимо «обычных» версий PM983 NF1, Samsung показала и модели SSD с защитой от потери мощности с дополнительными конденсаторами.

ADATA IM3P33EI в отсеке NF1 сервера AIC. Фото AnandTech

Надо сказать, что Samsung — не единственная компания, которая собирается производить твердотельные накопители в форм-факторе NF1. Ранее в этом году компания ADATA показала свои IM3P33EI в соответствующем корпусе. Данные SSD строятся на базе контроллера Silicon Motion SM2262G и памяти 3D NAND производства Micron (или Toshiba), их пиковая производительность составляет 3200/1800 Мбайт/с для последовательного чтения/записи, а ёмкость не превышает 2 Тбайт.

Модуль ADATA IM3P33EI без корпуса. Фото AnandTech

Судя по всему, IM3P33EI предназначены для различных испытаний, а также определённых проектов, которым не требуется слишком большой объём хранения данных, но которые получат преимущество от количества накопителей в RAID массиве и их общей производительности.

Сервер AIC с 36 накопителями в форм-факторе NF1. Фото AnandTech

К примеру, Silicon Motion заявляет для SM2262G довольно высокую пиковую производительность на случайных операциях — 370/300 тысяч IOPS для чтения/записи. Пиковая производительность 36 таких устройств составит 11–13 миллионов случайных операций записи/чтения, что довольно серьёзно в случае машины в форм-факторе 1U.

Сервер Supermicro SSG-1029P-NMR36L c 36 NF1-накопителями Samsung PM983. Фото AnandTech

Что касается поддержки со стороны производителей серверов, то пока их список ограничивается двумя компаниями: AIC, разработавшей свою машину для самой Samsung, и Supermicro, которая предлагает SSG-1029P-NMR36L всем желающим. Оба сервера используют стандартный корпус 1U и имеют по 36 отсеков NF1. Надо сказать, что указанный 1U-сервер Supermicro выглядит довольно мощным для «тонкой» машины: он оснащен процессорами Intel Xeon Scalable (до 56 ядер), 24 разъёмами DIMM для памяти DDR4 (поддерживается до трёх терабайт), и 36 отсеками для NF1-накопителей. В случае использования PM983 NF1 машина SSG-1029P-NMR36L может хранить свыше половины петабайта данных, что выглядит астрономической плотностью хранения для форм-фактора 1U.

Samsung PM983 NF1 ёмкостью 16 Тбайт в корпусе. Фото AnandTech

Понимая инерцию серверного рынка, Samsung разработала адаптеры для своих твердотельных накопителей в исполнении NF1, которые позволяют устанавливать их в существующие машины. Текущее семейство включает в себя три адаптера:

• Карта в форм-факторе HHHL c интерфейсом PCIe 3.0 x4, поддерживающую один SSD-модуль NF1;
• Карта в форм-факторе FHHL с интерфейсом PCIe 3.0 x8 для двух NF1-накопителей;
• Корпус U.2 для двух SSD-модулей NF1 с коммутатором PCIe для оптимизации из производительности (или обеспечения интерфейса dual-port) по шине PCIe 3.0 x4. Производитель коммутатора PCIe не указывается, но само наличие подобной микросхемы делает устройство относительно дорогим.

Адаптер NF1 HHHL. Фото AnandTech

Адаптер NF1 FHHL. Фото AnandTech

Адаптер NF1 U.2. Фото AnandTech

Все адаптеры поддерживают возможность «горячей» замены, соответственно сохраняя ключевые преимущества форм-фактора: высокую плотность хранения данных, относительно простое охлаждение и «горячую» замену в случае выхода из строя. Что ещё более важно, они позволяют Samsung и другим поставщикам накопителей в форм-факторе NF1 конкурировать за место в стандартных серверах, используя SSD в новом форм-факторе.