Kioxia представила стратегию развития SSD в среднесрочной и долгосрочной перспективе с акцентом на инновации, направленные на повышение производительности и ёмкости хранилища. Одним из ключевых проектов Kioxia назвала создание SSD с использованием SLC-памяти XL-FLASH в сочетании с переработанным контроллером. Ожидается, что эта комбинация обеспечит более 10 млн IOPS, особенно для небольших транзакций данных. Образцы продвинутых SSD увидят свет ко II половине 2026 года.

Kioxia сообщила, что тесно сотрудничает с основными производителями GPU для точной настройки SSD с целью повышения производительности в приложениях с интенсивным использованием ИИ и графики. Выпускаемые сейчас компанией SSD построены на чипах 3D NAND BiCS FLASH TLC 8-го поколения с использованием технологии CBA (CMOS directly Bonded to Array), обеспечивающей повышение энергоэффективности, производительности, плотности и стабильности по сравнению с решениями предыдущего поколения.

Источник изображений: Kioxia

Семейство SSD корпоративного класса CM9 нацелено на ИИ-системы, которым требуется как высокая скорость, так и высочайшая надёжность, чтобы максимально использовать дорогостоящее оборудование с ИИ-ускорителями. В свою очередь, семейство накопителей LC9 предлагает большую ёмкость, достигающую 122 Тбайт, для поддержания нагрузок, связанных с крупномасштабными базами данных для систем ИИ-инференса. Также чипы BiCS FLASH TLC 8-го поколения используются в смартфонах. Kioxia отметила, что в настоящее время увеличивает производство линейки продуктов BiCS FLASH 8-го поколения.

Компания сообщила, что использует два подхода при разработке флеш-памяти. Один из них основан на традиционном методе увеличения количества слоев для создания более высокой ёмкости и производительности в таком продукте, как BiCS FLASH 10-го поколения. А при разработке флеш-памяти BiCS FLASH 9-го поколения компания использует преимущества технологии CBA, объединяя проверенные конструкции ячеек с передовой технологией CMOS.

В целом, стратегия Kioxia направлена как на постепенное усовершенствование SSD, так и на инновации в архитектуре для удовлетворения меняющихся потребностей рынка в сфере ИИ и хранлищ. Так, для QLC-памяти компания ставит целью вытеснение Nearline HDD путём уменьшения стоимости SSD.

Компания InnoGrit, по сообщению ресурса Tom's Hardware, анонсировала твердотельные накопители N3X, которые будут предлагаться в форм-факторах U.2 и E3.S. Устройства рассматриваются в качестве альтернативы изделиям Intel Optane, производство которых было прекращено.

SSD серии InnoGrit N3X используют контроллер InnoGrit Tacoma IG5669 и чипы памяти Kioxia XL-Flash второго поколения, функционирующие в режиме SLC. Задействован интерфейс PCIe 5.0 x4 (NVMe 2.0). Названный контроллер построен на архитектуре RISC-V, а при его производстве применяется 12-нм технология TSMC FinFET.

Утверждается, что новые накопители обеспечивают скорость последовательного чтения информации до 14 000 Мбайт/с и скорость последовательной записи до 12 000 Мбайт/с. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) достигает 3,5 млн при произвольном чтении и 700 тыс. при произвольной записи.

Одной из особенностей решений N3X являются небольшие задержки. При чтении этот показатель составляет менее 13 мкс, тогда как у обычных накопителей на основе памяти 3D TLC NAND величина варьируется от 50 до 100 мкс. Задержка при записи находится на уровне 4 мкс против 200–400 мкс для 3D TLC NAND. Таким образом, представленные устройства подходят для кеширования, ИИ-инференса, in-memory систем, аналитики в реальном времени и других задач, где задержка имеет критическое значение.

Источник изображения: InnoGrit

Ещё одним преимуществом устройств N3X является высочайшая долговечность. Накопители способны выдерживать до 50 полных перезаписей в сутки (DWPD) на протяжении пяти лет. Это значительно выше средних показателей корпоративных SSD на базе флеш-памяти NAND. Отмечается, что новинки отлично подходят для задач с интенсивными операциями записи, таких как транзакционные рабочие нагрузки и инференс.

Источник изображения: Tom's Hardware / Future

Накопители будут выпускаться в модификациях вместимостью 400 и 800 Гбайт, а также 1,6 и 3,2 Тбайт. Упомянута поддержка шифрования AES-256. Гарантированный объём записанной информации (показатель TBW) достигает 292 тыс. Тбайт.

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.

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.