В августе этого года израильская компания Xinnor, специализирующаяся на решениях для хранения данных, в том числе программного RAID для современных NVMe SSD, сообщила в ходе саммита Flash Memory Summit о мировом рекорде производительности, установленном с использованием ПО Xinnor xiRAID и 12-ти NVMe SSD Kioxia CM7-R (PCIe 5.0). На SC23 компания обновила рекорд.

На этот раз в тесте были задействованы сразу 24 накопителя Kioxia CM7-V (PCIe 5.0, NVMe). Каждый диск имеет скорость последовательного чтения 14 Гбайт/с и последовательной записи 6,75 Гбайт/с, а на случайных операциях производительность составляет 2,7 млн IOPS и более 600 тыс. IOPS соответственно.

При развёртывании множества таких SSD в системе первостепенное значение приобретает обеспечение надлежащей масштабируемости производительности и целостности данных. Xinnor выполнила тест на сервере Supermicro с двумя 64-ядерными процессорами AMD EPYC Genoa 9534 и 768 Гбайт RAM. Чтобы избежать узких мест, Xinnor создала две группы RAID 5 по 12 дисков так, что каждый массив находился в рамках одного NUMA-домена. Такая конфигурация обеспечивает наивысшую производительность и одновременно защиту данных в случае сбоя диска для каждого RAID, говорит Xinnor.

Изображение: Xinnor

Сообщается, что в последовательных рабочих нагрузках рекордные показатели (см. таблицу ниже) были достигнуты при использовании лишь 16 из 128 доступных ядер, а на случайных операциях xiRAID нагружал на 3–9 % лишь половину ядер. Низкая нагрузка на CPU и универсальность xiRAID, по словам компании, значительно упрощает развёртывание массивов и позволяет эффективно использовать имеющееся оборудование.

Xinnor также проверила работу в деградированном режиме, когда из массива RAID 5 «выпадает» один накопитель. Даже в этом случае производительность остаётся достаточно высокой: более 34 млн и 6 млн IOPS при произвольных чтении и записи соответственно, что эквивалентно 52 % и 75 % от нормальной производительности. При последовательных операциях доступа Xinnor зафиксировала производительность выше 70 % от нормальной.

Заодно Xinnor также протестировала ту же систему, создав 2 группы RAID 6 (2 × 10 + 2). При чтении производительность была сравнима с RAID 5: 64 млн IOPS и 310 Гбайт/с. При записи производительность была ниже: 5,2 млн IOPS и 128 Гбайт/с. Впрочем, по словам Xinnor, xiRAID быстрее, чем любое другое альтернативное решение RAID.

Компания T-Head, подразделение китайского техногиганта Alibaba Group Holding, представила SSD-контроллер PCIe 5.0 с ядрами на базе открытой архитектуре RISC-V. По данным Alibaba Cloud, контроллер Zhenyue 510 будет использоваться в накопителях корпоративного уровня и найдёт применение в облачных ЦОД самой Alibaba для обслуживания проектов, связанных обучением ИИ, работой СУБД, анализом больших данных, виртуализацией и т.п.

Новый контроллер, по словам создателей, обеспечивает на 30 % более низкую задержку в сравнении с аналогичными решениями. Чип поддерживает 16 каналов NAND, обеспечивает скорость до 14 Гбайт/с и 3,4 млн IOPS (если это не опечатка), предлагает эффективные LDPC-алгоритмы и поддержку SR-IOV. Новинка T-Head не одинока — в сентябре InnoGrit начала массовый выпуск YR S900, первого китайского контроллера PCIe 5.0 для серверных SSD, тоже сделанного на базе RISC-V.

В 2019 году T-Head уже дебютировала с IoT-чипом XuanTie 910 на базе RISC-V, причём по решению Alibaba это IP-блоки стали открытыми. Также T-Head разработали ИИ-ускоритель Hanguang 800 (2019 год) и 128-ядерный серверный Arm-процессор Yitian 710 (2021 год), предназначенные для облачных сервисов. Решения используются преимущественно в пределах КНР.

Изображение: T-Head

Считается, что благодаря открытости RISC-V Китай может получить новые возможности развития полупроводниковой отрасли и снизить зависимость от иностранных владельцев интеллектуальной собственности, а это особенно важно на фоне эскалации технологического соперничества между США и КНР. Американские законотворцы даже призывают принять меры по ограничению применения архитектуры RISC-V по соображениям национальной безопасности.

Китайская компания Yingren Technology (InnoGrit), по сообщению ресурса Tom's Hardware, организовала массовое производство первого в стране контроллера PCIe 5.0, предназначенного для создания SSD корпоративного класса. Изделие получило обозначение YR S900. Новинка представляет собой четырехканальный контроллер SSD, основанный на архитектуре RISC-V.

Выбор RISC-V объясняется в том числе напряжёнными отношениями между США и КНР: в данном случае на изделие не смогут распространяться экспортные ограничения. О типе применённой технологии производства ничего не сообщается. Известно, что контроллер обеспечивает полную поддержку протокола NVMe 2.0. Заявленная скорость последовательного чтения достигает 14 Гбайт/с, последовательной записи — 12 Гбайт/с. Показатель IOPS при произвольных чтении и записи составляет до 3,5 и 2,5 млн соответственно. Контроллер может применяться в 16- и 18-канальной конфигурации.

Источник изображения: Yingren Technology

YR S900 наделён процессором ECC третьего поколения для оптимизации кодирования и декодирования 4K LDPC. По заявлению компании, использование решения вместе с новой гибридной адаптивной функцией коррекции ошибок ECC позволяет поднять производительность памяти TLC и QLC NAND. А при работе с Kioxia XL-Flash показана задержка произвольного чтения 4K на уровне 10 мкс. Среди прочего упомянута поддержка FDP (Flexible Data Placement), SR-IOV, CMB (Controller Memory Buffer), а также различных алгоритмов шифрования.

Компания Seagate, по сообщению ресурса StorageReview, на FMS'23 продемонстрировала SSD корпоративного класса Nytro 5060, предназначенные для работы с ресурсоёмкими приложениями. Накопители найдут применение на площадках гиперскейлеров и в дата-центрах. Устройства используют интерфейс PCIe 5.0. Говорится о применении контроллера Phison X Series Gen5, который пока не задействован ни в одном коммерчески доступном SSD.

Seagate предложит версии Nytro 5060 в двух вариантах исполнении — E3.S и U.2. Упомянута поддержка двупортовой и однопортовой конфигураций. Кроме того, заказчики смогут выбирать между версиями с 1 и 3 DWPD. Это позволит достичь оптимального баланса между производительностью, долговечностью и совокупной стоимостью владения — в зависимости от типа выполняемых задач.

Изображение: Seagate

Вместимость Nytro 5060 варьируется от 1,6 до 30 Тбайт. Заявленная скорость последовательного чтения информации достигает 13 000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 10 000 Мбайт/с. Прочие технические характеристики SSD и сроки начала их продаж не раскрываются.

На конференции Flash Memory Summit компания Samsung анонсировала ряд новинок. Среди них новые серверные накопители с интерфейсом PCIe 5.0, SSD ёмкостью 256 Тбайт, а также платформа PBSSD, предназначенная для создания систем хранения данных петабайтного класса.

Так, компания объявила о завершении работ над серией серверных SSD PM9D3a в форм-факторе SSF с интерфейсом PCIe 5.0. Они получили 8-канальный контроллер флеш-памяти. В сравнении с PM9A3 скорость последовательного чтения выросла в 2,3 раза, а случайной записи — более чем вдвое (400 тыс. IOPS). Поначалу максимальная ёмкость новинок будет составлять 7,68 Тбайт и 15,36 Тбайт, но в первой половине 2024 года появятся модели объёмом 3,84 Тбайт и 30,72 Тбайт. Заявленный уровень MTBF составляет 2,5 млн часов. Также говорится о расширенных функциях телеметрии и отладки.

Источник изображений здесь и далее: Samsung

Также Samsung создала SSD ёмкостью 256 Тбайт на базе QLC NAND, которые используют максимальный на сегодня уровень интеграции флеш-памяти. Такие накопители придутся по нраву гиперскейлерам, в том числе потому, что вопросам энергоэффективности компания уделила особое внимание: согласно тестам Samsung, один такой 256-Тбайт диск потребляет в семь раз меньше энергии, нежели массив из восьми 32-Тбайт накопителей.

Наконец, одним из самых интересных и важных стал анонс новой архитектуры PBSSD. Как описывает её сама Samsung, PBSSD представляет собой сверхвысокоплотное решение петабайтного класса с хорошей масштабируемостью. Платформа, в частности, наделена функцией Traffic Isolation, которая изолирует потоки данных при множественном доступе к накопителю, позволяя сохранить для разных нагрузок заданные для них уровни задержки и производительности.

Также будет реализована фирменная технология Flexible Data Placement (FDP), совместно разработанная Samsung и Meta✴ и уже ратифицированная консорциумом NVMe. FDP позволяет хосту определять, какие данные можно сгруппировать и записать вместе, чтобы снизить нагрузку на накопитель, улучшить предсказуемость его поведения, повысить общую производительность и снизить TCO. Первые тесты показали эффективность FDP на реальных нагрузках гиперскейлеров. ПО для работы с FDP будет открытым.

XConn Technologies представила первый, по её словам, в индустрии гибридный чип-коммутатор CXL 2.0/PCIe 5.0 XC50256, получивший кодовое название Apollo. Утверждается, что он обеспечивает самую низкую латентность port-to-port, а также самое низкое энергопотребление в отрасли.

Коммутатор способен работать с 256 линиями интерфейса и разработан с учётом потребностей, характерных для мира ИИ и машинного обучения, а также HPC-сегмента. Чип Apollo совместим с существующей инфраструктурой CXL 1.1, но поддерживает и режим 2.0, включая актуальные режимы CXL.mem или CXL.cache.

Источник изображений здесь и далее: XConn Technologies

Но наиболее интересной особенностью Apollo является возможность работы нового коммутатора в гибридном режиме — он способен одновременно обслуживать CXL и PCI Express, что в ряде случаев позволит избежать использования дополнительных коммутаторов под каждый стандарт, а значит, и снизить стоимость и сложность разработки конечной системы.

Новый коммутатор поддерживает подключение нескольких хостов к единому CXL-пулу памяти

Также компания анонсировала другой коммутатор, XC51256. Он также работает с 256 линиями, но поддерживает только PCI Express 5.0. Тем не менее, это самый высокоплотный PCIe-коммутатор на сегодня, поскольку большинство решений конкурентов обеспечивает в лучшем случае вдвое меньше линий PCI Express, утверждает XConn. ТXC51256 идеален для построения систем класса JBOA (Just-a-Bunch-Of-Accelerators).

В настоящее время образцы Apollo XC50256 и XC51256 уже доступны для заказчиков.

Компания Lightelligence, специализирующаяся в области фотоники и оптических вычислений, анонсировала любопытную новинку — систему оптического интерконнекта для ЦОД нового поколения. Решение под названием Photowave реализовано на базе стандарта CXL и призвано упростить и сделать более надёжными системы с композитной инфраструктурой, заменив традиционные медные кабели оптоволокном.

Решение Photowave — дальнейшее развитие парадигмы Lightelligence, уже представившей ранее первый оптический ускоритель Hummingbird для ИИ-систем. Сердцем Photowave является оптический трансивер oNET на базе фирменных технологий компании. Согласно заявлениям Lightelligence, уровень задержки составляет менее 20 нс на уровне адаптера, кабель добавляет к этой цифре менее 1 нс.

Источник изображений здесь и далее: Lightelligence

Серия Photowave включает в себя трансиверы в разных форм-факторах — как в виде традиционной платы расширения PCI Express, так и в виде карты OCP 3.0 SFF. Платы трансиверов поддерживают CXL 2.0/PCIe 5.0 с числом линий от 2 до 16. Пропускная способность каждой линии составляет 32 Гбит/с.

Как уже упоминалось, главная задача Photowave — создание эффективных и надёжных композитных инфраструктур в ЦОД нового поколения, где благодаря всесторонней поддержки CXL будет достигнута высокая степень дезагрегации вычислительных ресурсов, а также памяти и хранилищ.

Компания Micron Technology анонсировала доступность первых партий CXL-модулей расширения памяти CZ120 для своих партнёров. Новые модули соответствуют стандарту CXL 2.0 Type 3 и имеют двухканальную архитектуру. Они выполнены в форм-факторе E3.S 2T (PCI Express 5.0 x8) и представлены в вариантах ёмкостью 128 и 256 Гбайт.

Заявленная пропускная способность новых модулей благодаря фирменной двухканальной архитектуре составляет 36 Гбайт/с (впрочем, это может быть опечатка). В качестве сценариев применения своих новинок Micron называет ситуации, где из-за возросших нагрузок требуется всё больший объём памяти, например, для работы с ИИ или in-memory задачами — с восемью модулями CZ120 можно дополнительно получить до 2 Тбайт RAM. Также новинки должны заинтересовать гиперскейлеров.

Источник изображений здеь и далее: Micron Technology

Но дело не только в объёмах — CZ120 выручит и там, где требуется дополнительная пропускная способность. В варианте с восемью модулями это означает дополнительные 256 Гбайт/с. CXL-модули несколько проигрывают в латентности традиционным DIMM, но «штраф» в этом случае не больше, нежели один переход в NUMA-системе.

В настоящее время компания тесно сотрудничает с Intel в деле валидации модулей CZ120 на платформе Xeon Sapphire Rapids, которая в полном объёме поддерживает лишь CXL 1.1, но не 2.0. Также новинки показали отличный результат на платформе AMD EPYC 9754 (Bergamo) в тестах TPC-H, сообщил представитель AMD.

Стоит отметить, что Micron не первой освоила DRAM-модули CXL 2.0 — ещё в мае Samsung представила свои модули объёмом 128 Гбайт в форм-факторе E3.S, всего год спустя после анонса первых в мире CXL-модулей DDR5. Свои E3.S-решения также представили SK hynix и ADATA, а Astera Labs и Montage Technology предложили экспандеры в форм-факторе плат расширения.

Компания Kioxia анонсировала SSD семейства CD8P, предназначенные для использования в дата-центрах и облачных инфраструктурах. Говорится, что устройства создавались с учётом требований к выделяемому теплу и потребляемой мощности для повышения эффективности эксплуатации ЦОД.

В основу изделий положены 112-слойные чипы флеш-памяти BICS 5 3D TLC NAND. Применены проприетарный контроллер и фирменное ПО. Предусмотрена функция записи данных из кеша при аварийном отключении питания (Power Loss Protection, PLP).

Накопители будут доступны в форматах E3.S и U.2. Задействован интерфейс подключения PCIe 5.0 x4 (спецификация NVMe 2.0). В серию вошли варианты CD8P-V с повышенной надёжностью и CD8P-R с увеличенной вместимостью.

Источник изображения: Kioxia

В случае CD8P-V ёмкость варьируется от 1,6 до 12,8 Тбайт. Эти устройства рассчитаны на смешанные нагрузки. Накопители способны выдерживать до трёх полных перезаписей в сутки (показатель DWPD). Решения CD8P-R, в свою очередь, предназначены для систем с высокой нагрузкой чтения данных. Значение DWPD равно 1, а вместимость достигает 30,72 Тбайт.

У новых SSD скорость последовательного чтения информации составляет до 12 000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — до 5500 Мбайт/с. Показатель IOPS при произвольных чтении и записи данных блоками по 4 Кбайт — до 2 млн и 400 тыс. соответственно.

В форм-факторе плат расширения PCIe существует множество устройств, включая, к примеру, маршрутизаторы. Но NVIDIA AX800 выводит это понятие на новый уровень — здесь плата расширения являет собой полноценный высокопроизводительный сервер. Плата включает DPU BlueField-3, который располагает 16 ядрами Cortex Arm-A78, дополненных 32 Гбайт RAM, а также ускоритель A100 (80 Гбайт). Новинкая является наследницей карты A100X, но с гораздо более производительным DPU.

Источник изображений здесь и далее: NVIDIA

На борту также имеется eMMC объёмом 40 Гбайт, два 200GbEпорта (QSFP56). Плата выполнена в форм-факторе FHFL, имеет пассивное охлаждение и предельный теплопакет 350 Вт. Дополнительно предусмотрен порт 1GbE для удалённого управления для BMC ASPEED AST2600, так что речь действительно идёт о полноценном сервере. На PCB имеются гребёнки разъёмов NVLink — данное решение может работать не в одиночку, а в составе высокоплотного многопроцессорного сервера.

NVIDIA AX800 позволяет построить полностью ускоряемый стек 5G vRAN

NVIDIA позиционирует новинку как решение для систем 5G vRAN, но также она может найти место и в высокоплотных системах периферийных системах для ИИ-задач. В качестве программной платформы предлагается Aerial 5G vRAN. Плата ускоряет обработку L1/L2-трафика 5G и способна предложить до 36,56 и 4,794 Гбит/с нисходящей и восходящей пропускной способности (4T4R). Платформа поддерживает масштабирование от 2T2R до 64T64R (massive MIMO). А поддержка MIG позволяет гибко перераспределять нагрузки ИИ и 5G.