Материалы по тегу: sd

24.09.2020 [20:55], Алексей Степин

Kioxia Ethernet SSD: мечта архитектора систем хранения данных

Как правило, даже платформа типа JBOF (Just a Bunch of Flash) достаточно сложна, поскольку такой системе помимо самих флеш-накопителей необходимы процессор, память, а также контроллер, отвечающий за интерфейс обмена данными с хост-системой. Подход Kioxia, который называется EBOF (Ethernet Bunch of Flash), обещает быть существенно проще в реализации, поскольку помимо самих накопителей требует только наличие коммутаторов Ethernet.

Чтобы создать эту платформу, всё, что потребовалось Kioxia — это, по сути, оснастить уже имеющиеся SSD-накопители контроллером Ethernet. Для этого были выбраны чипы Marvell 88SN2400 с поддержкой RDMA over Converged Ethernet (RoCE). Продукт Marvell являет собой первый в индустрии SSD-конвертер с поддержкой NVMe over Fabric. Со стороны накопителя он имеет интерфейс PCIe x4 3.0 и NVMe 1.4, со стороны сетевой части — два порта Ethernet со скоростью 25 Гбит/с и поддержкой RoCE v2 и NVMe-oF 1.1.

Первый массив Kioxia EBOF представляет собой стоечный корпус высотой 2U, могущий нести на борту 24 накопителя в форм-факторе 3,5″ и обеспечивающий совокупную пропускную способность 2,4 Тбит/с. Накопители с конвертером Marvell Kioxia (тогда ещё Toshiba Memory) анонсировала ещё два года назад, а прототипы показала летом 2019 года. Их производительность на случайных операциях достигает почти 670 тысяч IOPS — не рекорд, но цифра вполне достойная. Существуют эти SSD в вариантах ёмкостью 1,92 Тбайт, 3,84 Тбайт и 7,68 Тбайт.

Позиционируется новая система EBOF в качестве более простой и логичной замены DAS. Благодаря поддержке RoCE и NVMe, латентность обеспечивается минимальная, а совокупная производительность такого массива на случайных операциях может достигать 16 миллионов IOPS. Встроенный коммутатор на выходе имеет 6 портов Ethernet со скоростью 100 Гбит/с, так что всё, что требуется для подключения EBOF — это наличие в хост-системах соответствующего сетевого адаптера.

В небольших объемах такие массивы Kioxia уже поставляет заказчикам, сроки начала массовых поставок пока не определены. Стоит отметить, что Marvell также разработала и более высокоинтегрированное решение — 8-канальный SSD-контроллер 88SS5000, изначально имеющий поддержку 25GbE RoCE.

Аналогичное решение весной 2020 года анонсировала и Samsung. Компания так же работает над U.2 NVMe eSSD со встроенным двухпортовым 25GbE-контроллером, который поддерживает RDMA (RoCE v2/iWARP) и NVMe-oF. Но в шасси предполагается использование уже двух коммутаторов, каждый из которых имеет на выходе интерфейсы суммарной пропускной способностью 1,2 Тбит/с. Впрочем, решения обеих компаний имеют ряд ограничений, так что назвать их «мечтой» во всех сценариях нельзя.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1021456
08.09.2020 [17:02], Алексей Степин

Продукты Optane наконец-то начали приносить прибыль Intel

Устройства на базе энергонезависимой памяти 3D XPoint по брендом Optane уже достаточно давно занимают на рынке SSD уникальную нишу решений. Они особенно хорошо проявляют себя на мелкоблочных случайных операциях, и по этой причине снискали популярность в высокопроизводительных СХД в качестве кеш-накопителей. Цены на Optane не отличаются гуманностью и в 2020 году, но так ли уж выгодны они Intel?

Как говорит статистика, о прибыльности Optane корпорация Intel, точнее, её подразделение Non-volatile Solution Group (NSG), сложно было говорить очень долго. Начиная с 2016 года, каждый квартал, если верить аналитикам, NSG вынуждена была рапортовать об убытках, причём, иной раз достигающих 30-40%. Некоторые исключения можно было наблюдать в 2017 и 2018 годах, но лишь в отдельных кварталах и уже в начале 2019 подразделение было вынуждено вновь сообщить о существенных убытках.

Зарубежные источники сообщают, что в целом, производство и продажи устройств NAND в течение полугода, до второго квартала 2020, приносили Intel прибыль, однако именно Optane тянули общие показатели «на дно», сводя усилия компании не просто к нулям, а в область отрицательных значений. Но во втором квартале ситуация изменилась и NSG сообщила о прибыли на уровне $322 миллионов и доходности 19%. Это сопоставимо с финансовыми показателями таких конкурентов Intel NSG, как SK Hynix и Micron, хотя и ниже, чем, например, у Samsung или Western Digital.

Такие показатели свидетельствуют о том, что Optane, судя по всему, уже не является для NSG «якорем». Как утверждается, это произошло благодаря наращиванию объёмов выпуска таких устройства, что привело к срабатыванию эффекта масштаба и стоимость производства одной единицы продукции снизилась в достаточной степени. Ожидается, что тенденция останется положительной и в будущем.

Intel Optane в исполнении M.2 — подходящий вариант для высокоплотных СХД

Intel Optane в исполнении M.2 — подходящий вариант для высокоплотных СХД

Однако не исключается и возможность отказа Intel от выпуска Optane под собственным крылом — ранее компания уже отказалась от работ над многими типами энергонезависимой памяти, кроме NAND. В этот печальный список входят самые разные технологии, от SRAM и DRAM до экзотики вроде пузырьковой памяти и PCM.

Напомним, что в разработке 3D XPoint участвовал альянс Micron и Intel, и последняя в настоящий момент закупает кристаллы именно у бывшего партнёра. В свете тенденций Intel к концентрации усилий вокруг различных «сопроцессоров», включая ПЛИС, а также разработки программного обеспечения, существует некоторая вероятность того, что «синие» оставят в своём производстве лишь 3D NAND, особенно в набирающем популярность четырёхбитном варианте QLC.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1020121
01.09.2020 [18:15], Юрий Поздеев

Новинки от Seagate: HDD IronWolf Pro 18 ТБайт и SSD IronWolf 125

Seagate Technology представила новые модели накопителей серии Iron Wolf и IronWolf Pro. Мы уже писали про готовящуюся к выпуску модель HDD IronWolf Pro емкостью 18 Тбайт, теперь она объявлена официально. Серия IronWolf предназначена для использования в NAS и имеет специальную прошивку AgileArray, которая должна повысить срок службы диска.

Накопитель емкостью 18 Тбайт использует стандартную технологию записи CMR, имеет неплохие показатели скорости передачи данных: до 250 Мбайт/с, а показатель WRL (лимит рабочей нагрузки) составляет 300 Тбайт в год. Срок базовой гарантии составляет 5 лет.

Новые SSD 125 серий Iron Wolf и IronWolf Pro имеют интерфейс SATA и рассчитаны на круглосуточную работы в NAS системах. Показатели DWPD составляют соответственно 1 у IronWolf Pro и 0,7 у Iron Wolf. В SSD присутствует функция защиты данных при отключении питания, а дополнительное ПО IronWolf Health Management (совместимо с NAS Synology, Qnap и Asustor) помогает пользователям следить за показателями производительности и ресурса SSD. Новые SSD доступны в вариантах от 240 Гбайт до 4 Тбайт.

Все модели накопителей линейки IronWolf и IronWolf Pro уже доступны для покупки в РФ.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1019631
31.08.2020 [13:48], Юрий Поздеев

KIOXIA будет поставлять HPE SSD CD6: PCIe 4.0 NVMe в форм-факторе U.3

KIOXIA (ранее Toshiba Memory) ровно года назад анонсировала U.3-накопители CD6 с интерфейсом PCIe 4.0 NVMe для центров обработки данных. Одной из первых новинки получит HPE. Они будут в первую очередь доступны в линейке серверов и систем хранения данных Proliant, Synergy и Apollo. На данный момент в серию CD6 входят модели емкостью от 800 Гбайт до 15 Тбайт.

Линейка твердотельных накопителей с интерфейсом PCIe 4.0 обеспечивает повышение производительности в 2 раза по сравнению с предшественниками, оснащенными PCIe 3.0, и в 12 раз быстрее, чем накопители с интерфейсом SATA. А особенностью формата U.3 является то, что он позволяет использовать SSD с интерфейсами NVMe, SAS и SATA. Это упрощает модернизацию и снижает затраты на обслуживание серверов. Новые накопители KIOXIA CD6 и CM3 с интерфейсом U.3 имеют обратную совместимость с U.2 NVMe, которые широко распространены в серверах HPE Gen10.

Накопители CD6 имеют один интерфейсный порт и предназначены для крупномасштабных развертываний в составе серверной инфраструктуры, оптимально подходящие для таких рабочих нагрузок как облачные вычисления, виртуализированные и контейнерные среды, веб-серверы и потоковая передача мультимедиа. В серии CD6 существует две разновидности дисков с разным ресурсом: 1 DWPD для рабочих нагрузок с интенсивным чтением и 3 DWPD для смешанных рабочих нагрузок. Для хранения данных применяется 96-слойная память BiCS FLASHTM 3D TLC.

Новые накопители уже доступны для предзаказа в составе серверных решений от HPE.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1019499
26.08.2020 [19:40], Алексей Степин

Nimbus ExaDrive NL: 64 Тбайт SSD на базе QLC

Долгое время традиционные HDD сохраняли некоторые преимущества перед SSD. Если о скоростях на линейных и, особенно, на случайных операциях говорить не приходится, то удельная стоимость хранения и общий объём накопителя всё ещё на стороне HDD. Но даже последние жёсткие диски имеют объём 20 Тбайт, а применение дешёвой QLC NAND может сделать новый накопитель Nimbus Data оптимальным выбором там, где не требуются сверхвысокие скорости доступа.

Таких сценариев в сфере информационных технологий достаточно много: это и любая архивация данных, и резервное копирование, и многое другое. Для подобного рода задач часто используют гибридные системы хранения данных, так как SSD корпоративного класса всё ещё дороже аналогичных Nearline HDD. Но новый накопитель Nimbus Data под названием ExaDrive NL призван отчасти решить и эту проблему.

Самый ёмкий на сегодня жёсткий диск может похвастаться ёмкостью 20 Тбайт, это Western Digital Ultrastar DC HC650. Новинка ExaDrive NL, представленная компанией Nimbus Data, в три с лишним раза объёмнее — 64 Тбайт. В новой серии SSD-накопителей используется память QLC; её производительность невысока, особенно при операциях записи. В таком режиме она сопоставима с показателями HDD, но время доступа к данным у ExaDrive NL в 100 раз ниже, а энергии он потребляет при этом на 75% меньше, нежели HDD.

Сценарии использования накопителей и требуемая от них производительность

Сценарии использования накопителей и требуемая от них производительность

Сочетание QLC и огромного объёма делает ExaDrive NL оптимальным выбором для задач класса nearline, тем более что она использует стандартный форм-фактор 3,5″ и поддерживает интерфейсы SATA-3 и двухпортовый SAS-2, а значит, легко инсталлируется в уже существующие системы. Производительность на случайных операциях блоками по 4К составляет до 100 тысяч IOPS, линейные скорости характерны для SATA-дисков и равны 500 Мбайт/с.

Несмотря на использование QLC, надёжность достаточно высока и в течение гарантийного срока диски Nimbus ExaDrive NL выдерживают до 70 Пбайт записи. Производитель приводит цифры в районе 0,2 ‒ 0,6 перезаписей в день. В серии представлены модели объёмом 16, 32 и 64 Тбайт стоимостью $2900, $5600 и $10900 соответственно.

Nimbus ExaDrive пока не так дешёвы во владении, как HDD, но по остальным показателям они лучше

Nimbus ExaDrive пока не так дешевы во владении, как HDD, но по остальным показателям они лучше

В пересчёте на удельные значения это составляет $170 за терабайт. У nearline-дисков WD данный показатель составляет $27 на терабайт, так что пока SSD обходятся в шесть раз дороже своих механических собратьев. Однако большая часть аналитиков считает, что цены на QLC будут падать и дальше, и к концу года разрыв сократится до пятикратного. Ознакомиться с новинками подробнее можно на сайте компании-производителя. Накопители ExaDrive NL уже уже одобрены для применения в серверах Dell EMC, HPE, Lenovo, Cisco и Supermicro.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1019158
24.08.2020 [17:59], Юрий Поздеев

Корпоративным SSD все еще трудно конкурировать с HDD

В мае мы уже писали про разницу в цене корпоративных SSD и HDD. Прошел очередной квартал и можно посмотреть динамику ситуации и как новые технологии (QLC в SSD и HAMR/MAMR в HDD) повлияли на тренды в хранении данных. Накопители Nearline все еще остаются самым прибыльным сегментом рынка HDD за счет того, что SSD все еще стоят в 10 раз дороже и цена даже не думает уменьшаться.

SSD дешевле в эксплуатации, требуют меньше энергии и охлаждения и намного быстрее, чем HDD и все понимают, что в какой-то момент твердотельные накопители заменят собой жесткие диски в корпоративном сегменте, но когда? Аналитик Wells Fargo Рейкерс все еще считает, что спрос на корпоративные SSD значительно вырастет, когда цена упадёт в несколько раз, однако в текущих условиях этого пока не происходит. На данный момент SSD вытесняют HDD на рынке ПК, где наценка не так высока.

По данным отраслевого обзора TrendFocus за второй квартал 2020, суммарная емкость Nearline HDD составила 165,6 Эбайт, что почти в семь раз больше, чем у корпоративных SSD. Цена за 1 Тбайт у корпоративных SSD составила в среднем 185 долларов, против 19 долларов за Тбайт у Nearline. Причем на графике видно, что подобная «переплата» остается почти неизменной с 2019 года:

На рынке потребительских SSD переплата «всего» в 4,9 раза, график ниже показывает, как снижалась эта разница с 2012 года:

Почему же такая разная надбавка в цене за сравнимые технологии? Это связано с производительностью и емкостью. Клиентские накопители обычно представляют собой устройства емкостью менее 5 Тбайт, их основное назначение — размещение ОС и да нескольких игр. Поэтому в таких накопителях скорость ценится пользователями больше, чем емкость, а данные резервного копирования можно разместить и в общедоступном облаке, стоимость 1 Тбайт в котором неуклонно снижается.

А где размещаются все эти общедоступные облака? В дата-центрах гиперскейлеров, которые являются основными потребителями корпоративных накопителей. Емкость каждого диска, используемого в подобных дата-центрах, постоянно увеличивается: сначала до 16, потом до 18 Тбайт, а скоро будут 20-Тбайт накопители. Стоимость хранения данных при этом снижается.

Доли рынка корпоративных SSD во втором квартале 2020 года не стали сюрпризом: на первом месте Samsung с долей 31%, Kioxia совместно с Western Digital получили 33% выручки, а Micron, SK Hynix и Intel получили 13,7%, 12% и 11% соответственно. Выручка от продажи корпоративных SSD за 2 квартал выросла на 95%, по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Если посмотреть цифры в разрезе типов SSD, то сразу понятно, какие SSD более востребованы: доля PCIe SSD составила 62,6%, на SATA SSD пришлось 22,5%, а на SAS всего 15%.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1018964
13.08.2020 [22:06], Илья Коваль

Intel снова меняет иерархию памяти: Rambo Cache, 4-слойные 3D Xpoint Optane SSD c PCIe 4.0 и 144-слойные QLC NAND SSD

В рамках Intel Architecture Day компания в очередной раз обновила своё видение иерархии памяти в серверных системах. К промежуточному слою в виде Optane DCPMM мы уже привыкли, замене HDD на ёмкие и дешёвые SSD с QLC NAND не удивляемся, а к появлению Rambo Cache начали готовить ещё в прошлом году.

Теперь вместо привычного стека из кеша CPU, RAM и SSD/HDD c LTO где-то на периферии в представлении Intel структура памяти включает аж 7 слоёв:

  • Кеш CPU (SRAM): порядка сотни/сотен мегабайт и задержка на уровне 1 нс;
  • Набортная память (Rambo Cache, HBM): единицы гигабайт, ~ 10 нс;
  • Оперативная память (DRAM): десятки гигабайт, < 100 нс;
  • Память SCM (Optane DCPMM): сотни гигабайт, < 1 мкс;
  • Быстрое первичное хранилище (Optane SSD): единицы терабайт, < 10 мкс;
  • Вторичное хранилище (QLC NAND SSD): десятки терабайт, < 100 мкс;
  • Третичное хранилище (HDD): десятки терабайт, < 10 мс.

Начнём с «нижнего этажа». О том, что компания не станет выпускать 128-слойную флеш-память NAND, а сразу займётся 144-слойной QLC, стало известно ещё в прошлом году. Летом Intel напомнила о своём решении, сообщив, что массовый выпуск будет начат во втором полугодии 2020 года, а первые продукты должны появиться к концу года. Массовый перевод основных серий SSD на новый тип памяти состоится в первой половине 2021-го.

Несмотря на то, что формально новый тип памяти по характеристикам будет хуже предыдущих поколений, она тоже выиграет от перехода на PCIe 4.0 — переход к новым форм-факторам EDSFF, U.3 и другим даст возможность задействовать больше каналов, а рост плотности увеличит ёмкость накопителей. Так что они действительно смогут полностью вытеснить HDD в ряде сценариев использования.

Память 3D XPoint следующего поколения перейдёт с двухслойной компоновки на четырёхслойную, что приведёт к увеличению плотности и скорости работы. Первыми её получат NVMe-накопители Alder Stream. Новая память в сочетании с новым же контроллером PCIe 4.0 даст удвоение пропускной способности накопителей, миллионы IOPS и стабильно низкую задержку. Отдельно отмечается, что новая память оптимизирована для случайных мелкоблочных операций. Любопытно, что производиться новая 3D XPoint будет всё так же на заводах Micron и лишь потом закупаться Intel.

А вот модули Optane DCMM (или PMem) новую память, судя по всему, пока не получат. Анонсированные несколько месяцев назад «плашки» 200-ой серии под кодовым именем Barlow Pass по сравнению с первым поколением стали примерно на четверть быстрее, но остались в рамках прежнего теплопакета. Они ориентированы на работу с Intel Xeon Cooper Lake, их поддержку получат и грядущие Ice Lake-SP. Обе серии процессоров работают с DDR4, так что им, видимо, достаточно и текущих решений. А вот будущим Sapphire Rapids в связи с переездом на DDR5 уже точно понадобятся новые модули Optane: и SSD, и DCPMM.

Наконец, ещё один «кирпичик» в иерархии памяти — это Rambo Cache. Напомним, что он, в частности, будет использоваться в составе шины-фабрики Xe Memory Fabric с поддержкой когерентности, которая будет объединять CPU, GPU и другие ускорители в единое целое. Rambo Cache будет мостиком между непосредственно вычислительными блоками и набортной памятью ускорителей.

Все эти новые уровни иерархии нужны потому, что разрыв в плотности и производительности уже имеющихся слоёв хранения слишком велик, поэтому приходится закрывать эти «дыры» между ними. Это, в свою очередь, ускорит обработку данных и упростит масштабирование. Если, конечно, правильно распределять данные между всеми этими слоями.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1018201
06.08.2020 [13:54], Юрий Поздеев

ScaleFlux SSD с набортной ПЛИС в три раза ускоряет работу Percona MySQL

СУБД MySQL в реализации от Percona работает быстрее с SSD ScaleFlux и есть замеры, подтверждающие это. В сравнительных тестах ScaleFlux CSD 2000 оказался почти в 3 раза быстрее, чем Intel DC P4610 (на определенных рабочих нагрузках, разумеется).

Основная идея ScaleFlux проста — отдельные аппаратные блоки в накопителях могут выполнять некоторые операции быстрее, чем сам сервер, где эти накопители находятся: сжатие/распаковка, перекодирование видео и тому подобное. В частности, ScaleFlux CSD 2000 поддерживает аппаратное сжатие GZIP, которое эффективно удваивает емкость и обеспечивает на 40-70 процентов больше операций ввода-вывода в секунду, чем аналогичные твердотельные NVMe-накопители при смешанных рабочих нагрузках чтения-записи OLTP.

В своих совместных тестах Percona и ScaleFlux сравнили CSD 2000 с твердотельным накопителем Intel DC P4610 емкостью 3,2 Тбайт (64-слойная TLC 3D NAND + NVMe PCIe 3.1 x4). Модель CSD 2000 во многом похожа на него: интерфейс NVMe PCIe 3.0, ёмкость 4 Тбайт, чипы памяти TLC 3D NAND. Однако у неё есть FPGA, выполняющий функции обработки данных (сжатие и кодирование) и функции ускорения для баз данных.

База данных Percona имеет буфер «DoubleWrite» для защиты от потери и повреждения данных, в котором набор страниц извлекается из буфера и хранится до тех пор, пока данные не будут окончательно записаны в базу данных. Твердотельный накопитель CSD 2000 имеет функцию «атомарной записи», которая делает двойной буфер избыточным и его можно отключить, что значительно ускоряет запись в базу данных. Intel P4610 не имеет функции атомарной записи.

Ниже представлены результаты тестов двух накопителей в Sysbench, причем CSD 2000 был протестирован как с функцией двойного буфера, так и без нее, а для накопителя Intel отдельно сделан тест со сжатием данных силами самого сервера:

По диаграммам видно, что по мере увеличения потоков от 8 до 256 преимущество ScaleFlux растет, при этом атомарная запись становится значительным фактором при 64 потоках и выше (темно-синий столбец). Отключение Percona DoubleWrite позволило CSD 2000 повысить производительность при 64 потоках с 2000 запросов в секунду до более чем 2700. При количестве потоков от 64 до 128 накопитель ScaleFlux почти в три раза быстрее, чем Intel.

Идея переноса вычислений «ближе к данным» существует уже не первый год, обычно для этого в СХД используются специализированные ускорители (ASIC), расположенные в контроллерах, однако в последние годы наметилась тенденция переноса некоторых рабочих нагрузок непосредственно в устройства хранения (накопители), что дает значительный прирост производительности, разгружая контроллер СХД и центральный процессор.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1017543
04.08.2020 [17:59], Алексей Степин

Microchip анонсировала SSD-контроллер Flashtec NVMe 3108 с поддержкой PCIe 4.0

Microchip Technology активно наращивает портфолио решений в области подсистем хранения данных. Ранее она представила серию чипов стандарта SAS 24G и семейство коммутаторов PCIe 4.0. Но SAS хотя и продолжает развиваться, всё более вытесняется стандартом NVMe — на рынке растёт доля СХД класса All-Flash. Одновременно ширится сфера внедрения PCI Express 4.0, и именно на этот стандарт рассчитан новый флеш-контроллер Microchip Flashtec NVMe 3108 (PM8640).

Новый контроллер предназначен для создания NVMe-накопителей корпоративного класса, относящихся к начальному уровню. Он характеризуется низким энергопотреблением и отличается от анонсированного ранее Flashtec 3016, тем, что имеет 8 каналов для банков NAND вместо 16 у старшего собрата. В остальном архитектура чипов идентична. Ожидается, что 3108 пройдёт весь путь от образцов до массовых поставок быстрее предшественника; у того этот цикл занял почти 2 года.

В настоящее время твердотельные накопители с интерфейсом NVMe составляют более 50% от общего числа SSD на рынке. Особенно сильно их доля выросла за последние два года, причём аналитики предсказывают дальнейший рост. Это неудивительно: NVMe изначально создан с учётом всех особенностей флеш-памяти и демонстрирует преимущество перед SAS практически везде, особенно там, где требуется повышенная производительность. Так что новый контроллер Microchip придётся весьма к месту, поскольку недорогие SSD-накопители тоже активно переходят с SATA/SAS на NVMe.

Контроллер Flashtec NVMe 3108, как уже было сказано, ведёт свою архитектурную родословную от 3016, а не от более раннего 2108 в той же ценовой категории, поскольку тот не поддерживал PCIe 4.0. В сравнении с этим чипом 3108 существенно производительнее, каждый из восьми каналов флеш-памяти работает со скоростью 1,2 гигатранзакции в секунду против 533 мегатранзакций у 2108. От старшего собрата он унаследовал перевод процессорных ядер на архитектуру ARM и расширенную функциональность в области коррекции ошибок. Сколько именно ядер у него, компания не сообщает, но из двух процессорных кластеров 3016 остался только один.

Чип 3016 предназначен для мощных корпоративных SSD, 16 каналов флеш-памяти означают и достаточно большие габариты самого накопителя. Однако 3108, как заявила компания-разработчик, пригоден и для создания компактных решений, вплоть до E1.S и всё более популярного M.2; разумеется, пригоден он и для более крупных форм-факторов, вплоть до U.2 и E3.L. При этом производительность на случайных операциях может достигать миллиона IOPS при линейных скоростях свыше 6 Гбайт/с. Правда, сжимать данные на лету 3108 не умеет, а также имеет более медленный буфер DRAM — 2400 МГц против 3200 МГц у 3016.

Microchip Technology сравнивает своё новое детище с аналогичными по классу разработками Samsung и KIOXIA. По скоростным показателям 3108 выглядит, как минимум, не хуже конкурентов, а по гибкости превосходит их, поскольку способен работать с практически любой флеш-памятью, от MLC до TLC, а узкоспециализированные Samsung PM9A3 и KIOXIA CD-6 жёстко «заточены» на работу с памятью Samsing 3D V-NAND (v6) и KIOXIA 3D TLC BiCS соответственно.

Кроме того, у Microchip наиболее продвинутая реализация протокола NVMe — новые контроллеры на базе ARM-ядер позволяют реализовать версию 1.4+, чего нет у конкурентов. Возможно, разработчики SSD в своих прошивках смогут реализовать любые возможности NVMe от 1.4 до 2.0. Также новинка отличается поддержкой двухпортового режима для систем высокой доступности, то есть Flashtec NVMe 3108 можно сконфигурировать в режиме PCIe 2×2. Поскольку поддерживается версия 4.0, производительность на линейных операциях останется на уровне PCIe 3.0 x4, порядка 3200 Мбайт/с.

Пока неизвестно, когда мы увидим продукты на базе Flashtec NVMe 3108: у компании множество партнёров, в том числе, и в среде крупных облачных провайдеров. Каждый из них проводит свой цикл тестирования нового решения, но не исключено, что первые недорогие серверные SSD на этом контроллере начнут появляться уже в 2021 году.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1017423
31.07.2020 [18:37], Алексей Степин

Сопроцессор для SSD от Pliops ускорит работу с базами данных в 10 раз

Компания Pliops ещё молода: она была основана в 2017 году выходцами из Samsung, M-Systems и XtremIO; все основатели являются специалистами в области СХД и энергонезависимой памяти. В 2019 году Pliops получила существенный объём инвестиций от Mellanox. А в 2020 году компания анонсирует свой новейший продукт — сопроцессор, берущий на себя тяжёлые задачи по работе с флеш-памятью.

Подобные чипы разрабатывают многие, но Pliops обещает, что её решение ускорит работу с такого рода памятью более чем в 10 раз. Впервые технология была продемонстрирована на саммите Flash Memory 2019, и вот, наконец, концепция обратилась в реальный осязаемый продукт, доступный к приобретению.

Решение Pliops достаточно необычное: это не контроллер NAND-массива, а именно сопроцессор-ускоритель, выполненный в виде отдельной платы с разъёмом PCI Express и берущий на себя всю работу по обслуживанию массивов SSD. И делает это новый ускоритель максимально эффективно: серьёзные флеш-СХД могут нагружать хост-процессоры весьма сильно, но решение Pliops позволяет решить эту проблему.

Особенно сильно эффект проявится в системах, используемых для работы с базами данных. Pliops объясняет это тем, что СУБД, будь то реляционные или NoSQL, традиционно разделяют непосредственно данные и ключи или индексы. А отдельная единица хранения данных имеет переменный размер, и эта структура не слишком хорошо сочетатся с традиционными устройствами хранения данных, у которых размер блока фиксирован.

Если в случае с обычными HDD вычислительная нагрузка невелика, поскольку случайных операций такие устройства выдают немного (в районе сотен), то твердотельные накопители, способные выдать 500 тысяч IOPS и более, создают и серьёзную вычислительную нагрузку, «утрамбовывая» вариабельные блоки данных в свой жёсткий формат. К этому добавляет проблем использование сжатия данных, которое тоже создаёт нагрузку.

Сопроцессор, разработанный Pliops и получивший название PSP, как раз и призван взять на себя все обязанности по работе с данными в формате Key:Value (KV), что особенно важно в крупных СХД, работающих с огромными массивами БД. Немаловажно то, что сопроцессор Pliops делает свою работу полностью прозрачно и не требует модификации программного обеспечения пользователя.

Со стороны ПО он выглядит, как обычный блочный SSD, однако за счёт аппаратного акселератора работа с базами данных может ускориться более, чем в 10 раз, а время отклика — параметр также весьма немаловажный, когда речь заходит о БД — снизится еще сильнее, в 100 раз. Новинка уже прошла предварительную проверку более чем у десяти крупных провайдеров облачных и корпоративных услуг по хранению данных и запуску БД.

Сопроцессор PSP позволяет использовать обычные недорогие SSD (даже с QLC-памятью) а это уменьшает стоимость владения на величину до 90%, поскольку крупные специализированные твердотельные СХД всё ещё очень дороги. Pliops PSP ускоряет работу с MySQL, MariaDB, mogoDB, Redis, Oracle, Apache Spark и Cassandra и системы на его основе прекрасно масштабируются.

Разработчики PSP полагают, что данного рода сопроцессоры образуют отдельный популярный класс устройств, подобно тому, как это случилось с графическими процессорами и сейчас происходит с тензорными ускорителями. Что ж, у Pliops есть все шансы стать в сфере работы с All-Flash СХД тем, чем стала NVIDIA в области ускорения машинного интеллекта.

Естественно, это далеко не первый проект по ускорению работы SSD вообще и оптимизации их для СУБД в частности. Например, у Samsung есть экспериментальный продукт KV Stacks — Key:Value SSD, созданный специально для баз данных одноимённого типа. Другие проекты зачастую опираются на FPGA. Та же Samsung совместно с Xilinx представила SmartSSD, обрабатывающий часть данных непосредственно на накопителе. А SmartIOPS уже не первый год поставляет SSD с фирменным контролером на базе ПЛИС.

Вероятно, следующим большим шагом станет массовое внедрение зонирования, которое подходит для HDD с SMR и уже включено в стандарт NVMe, и «вынос» FTL (Flash Translation Layer) за пределы отдельного накопителя с программной или аппаратной эмуляцией FTL на уровней всей СХД сразу.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1017162
Система Orphus