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.

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 Addlink Technology анонсировала SSD семейств D60 и D20, предназначенные для использования в сетевых хранилищах (NAS). Устройства выполнены в форм-факторах M.2 2280 и SFF соответственно, а для обмена данными задействован интерфейс PCIe 4.0 x4 (NVMe 1.4) и SATA-3.

Все решения построены на чипах флеш-памяти 3D TLC NAND. Диапазон рабочих температур простирается от 0 до +70 °C. Средняя наработка на отказ (показатель MTBF) достигает 2 млн часов. Производитель предоставляет на SSD пятилетнюю гарантию.

Накопители Addlink D60 доступны в модификациях вместимостью 480, 960 и 1920 Гбайт. Гарантированный объём записанной информации (показатель TBW) — 920, 1900 и 3800 Тбайт соответственно. Скорость последовательного чтения данных составляет до 6000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — до 2000 Мбайт/с. Значение IOPS на операциях произвольного чтения и записи — до 800 тыс. и 60 тыс. Устройства рассчитаны на одну полную перезапись в сутки (показатель DWPD) на протяжении пяти лет.

Источник изображения: Addlink

В свою очередь, изделия Addlink D20, выполненные в корпусе толщиной 7 мм, представлены в версиях на 960 Гбайт, а также 1,92, 3,84, 7,68 и 15,36 Тбайт. Значение TBW достигает 815, 1631, 3263, 13 061 и 10 725 Тбайт; показатель DWPD равен 1. Скорости последовательного чтения и записи — до 530 и 500 Мбайт/с. Величина IOPS составляет до 98 тыс. при произвольном чтении и до 40 тыс. при произвольной записи.

Отмечается, что накопители Addlink D60 подходят для высокопроизводительных NAS, которые эксплуатируются в круглосуточном режиме. Изделия Addlink D20 могут применяться для формирования систем большой вместимости.

Компания Samsung анонсировала SSD корпоративного уровня BM1743. Накопитель, выполненный по технологии v7 QLC V-NAND, имеет вместимость 61,44 Тбайт. Новинка призвана составить конкуренцию изделию Solidigm D5-P5336 аналогичной ёмкости, которое дебютировало приблизительно год назад.

Устройство Samsung BM1743 является преемником модели BM1733a, которая изготавливается по технологии v5 QLC V-NAND. Оба решения выполнены в SFF-стандарте U.2. Основной сферой применения названы дата-центры и облачные сервисы, в том числе связанные с ИИ-нагрузками.

Источник изображения: Samsung

Благодаря использованию интерфейса PCIe 4.0 производительность новинки увеличена примерно в два раза по сравнению с предшественником. Скорость последовательного чтения информации достигает 7200 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 2000 Мбайт/с. Показатель IOPS при работе с блоками данных по 4 Кбайт составляет до 1,6 млн при произвольном чтении и до 110 тыс. при произвольной записи.

В SSD применяются 176-слойные флеш-чипы NAND. Устройство рассчитано на 0,26 полных перезаписи в сутки (показатель DWPD) на протяжении срока службы. Срок гарантированной сохранности данных при выключении питания увеличился с одного месяца до трёх в сравнении с решением предыдущего поколения. Говорится о подготовке варианта в формате E3.S с поддержкой PCIe 5.0. Кроме того, в перспективе свет увидит модификация вместимостью 122,88 Тбайт.

Phison представила собственный бренд SSD корпоративного класса PASCARI, который включает сразу несколько различных серий: X, AI, D, S и B. Новинки представлены в форм-факторах E1.S, E3.S, U.3/U.2, M.2 2280/22110 и SFF 2,5″ и наделены интерфейсами SATA-3 и PCIe 4.0/5.0.

Наиболее интересна серия AI (или aiDAPTIVCache), которая фактически является частью программно-аппаратного комплекса aiDAPTIV+. Пока упоминается только один M.2 SSD — AI100E. Это сверхбыстрые и сверхнадёжные 2-Тбайт NVMe-накопители на базе SLC NAND (вероятно, всё же eSLC) с DWPD, равным 100 на протяжении трёх или пяти лет (в материалах указаны разные сроки). Аналогичные накопители, хотя и в более крупном форм-факторе, предлагают Micron и Solidigm, а Kioxia в прошлом году анонсировала накопители на базе XL-Flash второго поколения с MLC NAND.

Во всех случаях, по сути, речь идёт об SCM (Storage Class Memory). Наиболее ярким представителем данной категории была почившая серия продуктов Intel Optane. Phison переняла общую идею перестройки иерархии памяти, где SCM является ещё одним слоем между DRAM и массивом SSD, приложив её к задачам обучения ИИ. AI100E являются кеширующими накопителями, расширяющими доступную память. Программная прослойка aiDAPTIVLink общается с ускорителями NVIDIA и SSD с одной стороны и с PyTorch (также есть упоминание TensorFlow) — с другой.

Источник изображений: Phison

aiDAPTIVLink позволяет автоматически и прозрачно переносить на SSD неиспользуемые в текущий момент части обучаемой LLM и по необходимости отправлять их сначала в системную RAM, а потом и в память ускорителя, что и позволяет обходиться меньшим числом ускорителей при тренировке действительно больших моделей. Естественно, никакого чуда здесь не происходит, поскольку время обучения от этого нисколько не сокращается, но с другой стороны, обучение становится в принципе возможным на системах с малым количеством ускорителей или просто с относительно слабыми GPU и относительно небольшим же объёмом системной RAM.

Среди уже поддерживаемых моделей упомянуты некоторые LLM семейств Llama, Mistral, ResNet и т.д. Для них, как заявляется, не нужны никакие модификации для работы с aiDAPTIV+. Также упомянута возможность горизонтального масштабирования при использовании данной технологии. Точные характеристики AI100E компания не приводит, но это и не так существенно, поскольку напрямую продавать эти накопители она не собирается. Вместо этого они будут предлагаться в составе готовых и полностью укомплектованных рабочих станций или серверов.

Семейство PASCARI X включает сразу четыре серии накопителей. Так, X200E (DWPD 3) и X200P (DWPD 1) — это двухпортовые накопители на базе TLC NAND с интерфейсом PCIe 5.0 x4, представленные в форм-факторах U.2 и E3.S. Пиковые скорости последовательного чтения и записи составляют 14,8 Гбайт/с и 8,35 Гбайт/с соответственно. На случайных операциях с 4K-блоками производительность чтения достигает 3 млн IOPS, а записи — 900 тыс. IOPS у X200E и 500 тыс. IOPS у X200P. Здесь и далее даны только крайние показатели в рамках серии, а не отдельного накопителя.

Ёмкость X200E составляет 1,6–12,8 Тбайт, но также готовится 25,6-Тбайт U.2-версия. У X200P диапазон ёмкостей простирается от 1,92 Тбайт до 15,36 Тбайт, но опять-таки будет 30,72-Тбайт вариант в U.2-исполнении. Отмечается поддержка MF-QoS (QoS для различных нагрузок), поддержка 64 пространств имён, MTBF на уровне 2,5 млн часов, сквозная защита целостности передаваемых данных, улучшенная защита от потери питания и т.д.

У X100E (DWPD 3) и X200P (DWPD 1) среди возможностей дополнительно упомянуты поддержка TCG Opal 2.0, NVMe-MI, шифрования AES-256, безопасной очистки и т.д. От X200 эти накопители отличаются в первую очередь интерфейсом PCIe 4.0 x4 (возможны два порта x2). Выпускаются они только в форм-факторе U.3/U.2. X100E предлагают ёмкость от 1,6 Тбайт до 25,6 Тбайт, а X100P — от 1,92 Тбайт до 30,72 Тбайт. Пиковые скорости последовательного чтения и записи в обоих случаях достигают 7 Гбайт/с. Произвольное чтение 4K-блоками — до 1,7 млн IOPS, а вот запись у X100E упирается в 480 тыс. IOPS, тогда как у X100P и вовсе не превышает 190 тыс. IOPS.

В семейство PASCARI D входит всего одна серия компактных накопителей D100P на базе TLC NAND с интерфейсом PCIe 4.0 x4 (один порт, NVMe 1.4), представленная в форм-факторах M.2 2280 (от 480 Гбайт до 1,92 Тбайт), M.2 22110 (от 480 Гбайт до 3,84 Тбайт) и E1.S (тоже от 480 Гбайт до 1,92 Тбайт). Производительность M.2-вариантов составляет до 6 Гбайт/с и 2 Гбайт/с на последовательных операциях чтения и записи, а на случайных — до 800 тыс. IOPS и 60 тыс. IOPS соответственно. E1.S-версия чуть быстрее в чтении — до 6,8 Гбайт/с. Надёжность — 1 DWPD. Среди особенностей вендор выделяет сквозную защиту целостности данных, LPDC-движок четвёртого поколения, поддержку NVMe-MI и т.п.

PASCARI B включает серию загрузочных накопителей B100P: M.2 2280 (будет и 22110), TLC NAND, PCIe 4.0 x4, 1 DWPD и те же функции, что у D100P. Доступны только накопители ёмкостью 480 Гбайт и 960 Гбайт. Скоростные характеристики относительно скромны. Последовательные чтение и запись не превышают 5 Гбайт/с и 700 Мбайт/с, а произвольные — 450 тыс. IOPS и 30 тыс. IOPS. Также к PASCARI B принадлежит серия BA50P: SATA-накопители в форм-факторах M.2 2280 и SFF 2,5″ на базе TLC NAND с DWPD 1 и ёмкостью 240/480/960 Гбайт. Скорости чтения/записи не превышают 530/500 Мбайт/с при последовательном доступе, и 90/20 тыс. IOPS при случайном доступе 4K-блоками.

Наконец, семейство PASCARI S представлено тремя сериями SFF-накопителей (2,5″) с TLC-памятью и интерфейсом SATA-3, отличающихся в первую очередь опять-таки показателем надёжности: SA50E (3 DWPD), SA50P (1 DWPD) и SA50E (>0,4 DWPD). SA50E имеют ёмкость от 480 Гбайт до 3,84 Тбайт, SA50P — от 480 Гбайт до 7,68 Тбайт, а SA50E — от 1,92 Тбайт до 15,36 Тбайт. Отличаются и максимальные скорости произвольного чтения/записи 4K-блоками: 98/60 тыс., 98/40 тыс. и 97/20 тыс. IOPS соответственно. А вот последовательные чтение и запись естественным образом ограничены самим интерфейсом, т.е. не превышают 530 Мбайт/с и 500 Мбайт/с соответственно. В описании упомянуты сквозная защита целостности данных, LPDC-движок и улучшенная защита от потери питания.

Для вообще всех накопителей заявленный диапазон рабочих температур простирается от 0 до 70 °C. А вот срок гарантии не указан, так что показатели DWPD теряют смысл. Кроме того, Phison практически для каждой серии говорит о возможности кастомизации. Например, для X100 предлагаются услуги IMAGIN+.

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.

Как и предполагалось, NVIDIA вслед за SXM4-версией ускорителя A100 представила и модификацию с интерфейсом PCIe 4.0 x16. Обе модели используют идентичный набор чипов с одинаковыми характеристикам, однако, помимо отличия в способе подключения, у них есть ещё два существенных отличия.

Первое — сниженный с 400 Вт до 250 Вт показатель TDP. Это прямо влияет на величину устоявшейся скорости работы. Сама NVIDIA указывает, что производительность PCIe-версии составит 90% от SXM4-модификации. На практике разброс может быть и больше. Естественным ограничением в данном случае является сам форм-фактор ускорителя — только классическая двухслотовая FLFH-карта с пассивным охлаждением совместима с современными серверами.

Второе отличие касается поддержки быстрого интерфейса NVLink. В случае PCIe-карты посредством внешнего мостика можно объединить не более двух ускорителей, тогда как для SXM-версии есть возможность масштабирования до 8 ускорителей в рамках одной системы. С одной стороны, NVLink в данном случае практически на порядок быстрее PCIe 4.0. С другой — PCIe-версия наверняка будет заметно дешевле и в этом отношении универсальнее.

Производители серверов уже объявили о поддержке новых ускорителей в своих системах. Как правило, это уже имеющиеся платформы с возможностью установки 4 или 8 (реже 10) карт. Любопытно, что фактически единственным разумным вариантом для плат PCIe 4.0, как и в случае HGX/DGX A100, является использование платформ на базе AMD EPYC 7002.