StorageNewsletter со ссылкой на Trendfocus сообщает, что во II квартале 2024 года поставки SSD уменьшились на 18,4 %, составив 67,5 млн шт., однако в ёмкостном выражении поставки выросли на 4,1 % и достигли 90,6 Эбайт. По словам Trendfocus, этот рост обусловлен исключительно PCIe-накопителями корпоративного класса. Несмотря на общее снижение поставок во всех других категориях, спрос на корпоративные SSD растёт.

Замедление рынка комплектующих для ПК и поставок в каналы сбыта в сочетании с некоторыми запасами привело к снижению общего количества отгруженных клиентских SSD на 22,5 % по сравнению с предыдущим кварталом (до 54,869 млн шт.), а отгруженная ёмкость упала на 21,6 % до 38,101 Эбайт. В то же время поставки корпоративных NVMe-накопителей выросли на 19,7 %, достигнув 8,5 млн шт., а суммарный объём таких накопителей увеличился на 46,2 % до 44,6 Эбайт — рекордный прирост наблюдается уже два квартала подряд.

Отгрузки в штучном выражении: 67,549 млн единиц (Источник здесь и далее: storagenewsletter.com)

Поставки SAS SSD продолжили снижение: количество устройств уменьшилось на 10,1 % до 794 тыс. шт., хотя объём сократился незначительно, на 0,5 % до 3,2 Эбайт. Корпоративные SATA-накопители также показали снижение, с сокращением объёмов поставок на 15,6 %, до 3,4 млн шт., и объемов на 0,8 %, до 4,6 Эбайт. Общий объём поставок NAND-чипов снижается второй квартал подряд, на этот раз на 5,4 % до 213,84 Эбайт.

Отгрузки в ёмкостном выражении: 90,553 Эбайт

По данным Trendfocus, в пятёрку игроков по объёмам отгрузок в штучном и ёмкостном выражении SSD вошли Samsung (26,4 % и 31,1 % соответственно), Western Digital (17,2 % и 12,4 %), Micron (12,7 % и 13,0 %), SK Hynix (12,3 % и 9,8 %) и Kioxia (9,8 % и 8,3 %).

Компания ATP Electronics анонсировала индустриальные SSD семейства N751Pi в форм-факторе M.2 2280, рассчитанные на эксплуатацию в широком температурном диапазоне — от -40 до +85 °C. Устройства выполнены на основе флеш-чипов 3D TLC NAND, которые функционируют в режиме pSLC (pseudo SLC).

В серии N751Pi представлены обычные модели и версии с увеличенным ресурсом: количество циклов записи/стирания (P/E) у них достигает соответственно 100 тыс. и 150 тыс. Такие накопители способны гарантированно хранить информацию при температуре 55 °C в течение года. Вместимость у всех новинок варьируется от 80 Гбайт до 1,28 Тбайт. Заявленное значение MTBF (средняя наработка на отказ) превышает 2 млн часов.

Скорость последовательного чтения информации у всех моделей достигает 6450 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 6100 Мбайт/с у варианта ёмкостью 1,28 Тбайт и 6050 Мбайт/с у всех других версий. Величина IOPS (операций ввода/вывода в секунду) у накопителя на 1,28 Тбайт составляет до 1,050 млн при произвольном чтении данных и 1,200 млн при произвольной записи. У всех прочих модификаций эти показатели достигают 1,090 млн и 1,107 млн соответственно.

Источник изображения: ATP Electronics

По запросу заказчика накопители могут быть оборудованы радиатором охлаждения толщиной 4 или 8 мм. Реализована защита от потери питания (PLP). Заявлена поддержка TCG Opal 2.0 и шифрования AES-256. Все устройства обеспечиваются пятилетней гарантией.

Компания Exascend объявила о расширении семейств индустриальных накопителей SA4, SI4 и SE4, в которые входят SSD в различных форм-факторах с интерфейсом SATA-3. Во всех этих сериях появилась SFF-модель вместимостью 15,36 Тбайт на основе чипов флеш-памяти 3D TLC NAND.

Все три новинки заключены в корпус толщиной 7 мм. Скорость последовательного чтения информации достигает 560 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 535 Мбайт/с. Реализована поддержка TCG Opal 2.01 и AES-256. Средняя наработка на отказ (величина MTBF) достигает 2 млн часов.

Источник изображения: Exascend

В устройствах применена технология непосредственной записи в TLC-память (write-to-TLC) для поддержания стабильной скорости чтения и записи: это позволяет компенсировать падение производительности при исчерпании кеша SLC. Имеется встроенная защита от потери питания (PLP).

У моделей SA4 и SI4 диапазон рабочих температур простирается от -40 до +85 °C. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при произвольных чтении и записи данных блоками по 4 Кбайт находится на уровне 97 тыс. и 26 тыс. соответственно. При этом для изделий серии SA4 предусмотрено специальное покрытие для защиты от негативных воздействий окружающей среды. Устройства рассчитаны на 0,6 полных перезаписи в сутки (показатель DWPD) на протяжении трёх лет.

Накопитель SE4, в свою очередь, имеет диапазон рабочих температур от 0 до +70 °C. Величина IOPS составляет до 97 тыс. при чтении и до 18 тыс. при записи. Значение DWPD — 0,6 на протяжении пяти лет.

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.

Компания Nimbus Data анонсировала накопители семейства ExaDrive EN с Ethernet-подключением: это, как утверждается, первые в мире многопротокольные U.2 SSD, поддерживающие NVMe-oF и NFS. Устройства ориентированы на поставщиков облачных услуг и операторов масштабных ИИ-платформ.

Попытки создания SSD с Ethernet предпринимались и ранее, например, Kioxia представила накопители EM6 ещё в 2021 году. Но, как заявляет Nimbus Data, возможности таких изделий были ограничены. Отмечается, что предыдущие решения фактически представляли собой обычные NVMe SSD с конвертером NVMe-to-Ethernet на базе ASIC либо внутри самого накопителя, либо на внешнем адаптере. Nimbus Data заявляет, что такая схема сопряжена с нехваткой необходимого ПО и снижением вычислительной мощности. В результате подобные продукты предлагают лишь базовый блочный доступ, работают медленнее традиционных SSD и не могут в полной мере использовать возможности, которые предоставляет технология Ethernet.

В устройствах Nimbus Data ExaDrive EN используется иной подход, говорит компания. В накопителях применяется SoC с архитектурой Arm, обеспечивающая вычислительные ресурсы для поддержки функций, выходящих за рамки простого блочного хранилища. Кроме того, Nimbus Data портировала на Arm свой софт HALO, создав тем самым «основу для интеллектуального Ethernet SSD с уникальными возможностями». То есть речь идёт уже о SmartSSD с сетевым интерфейсом.

Источник изображения: Nimbus Data

Среди ключевых особенностей ExaDrive EN названы встроенная поддержка протоколов NFS и NVMe/TCP, шифрование AES-256 и подсчёт контрольных сумм для автоматического устранения повреждений данных. Устройства соответствуют спецификации SNIA Native NVMe-oF Drive v1.1, что гарантирует совместимость с EBOF (Ethernet Bunch of Flash). В дальнейшем функциональность будет расширяться: станут доступны сжатие, поддержка параллельных файловых систем и S3-совместимого объектного хранилища.

Используя устройства ExaDrive EN, организации могут задействовать дезагрегацию для создания более эффективной и масштабируемой инфраструктуры данных. Хосты подключаются к таким SSD с помощью клиентов NVMe-oF/TCP и NFS, поддержка которых есть в популярных ОС. Накопителями можно управлять и разделять их на виртуальные пространства имен с помощью веб-интерфейса HALO, CLI или RESTful API. Таким образом, при формировании масштабных хранилищ отпадает необходимость в приобретении дополнительных серверов, сетевых карт, коммутаторов и другого оборудования. В сочетании с масштабируемыми файловыми системами накопители ExaDrive EN можно объединить в единое глобальное пространство экзабайтного уровня.

На первом этапе накопители ExaDrive EN будут доступны в версии вместимостью 16 Тбайт на основе флеш-памяти TLC: такие изделия поступят в продажу в IV квартале 2024 года. В 2025-м появятся варианты большей ёмкости.

Во время анонса накопителей Ultrastar DC SN861 компания Western Digital не стала уточнять, какой именно контроллер применён в новых SSD, что привело к предположениям об использование контроллера собственной разработки. Теперь же выяснилось, что в новинках используется решение южнокорейской компании Fadu, передаёт AnandTech.

FADU, основанная в 2015 году, специализируется на создании решений для твердотельных накопителей корпоративного класса, к которым относится и Ultrastar DC SN861. Накопитель оснащён контроллером FADU FC5161, который поддерживает 16 NAND-каналов с интерфейсом ONFi 5.0, обеспечивающим скорость передачи данных до 2400 МТ/с. Контроллер также предлагает поддержку спецификации OCP Cloud Spec 2.0, SR-IOV, до 512 пространств имён ZNS, FDP (гибкое размещение данных), защиту от потери питания, сквозную защиту целостности данных и другие функции. FC5161 использует интерфейс PCIe 5.0 (x4 или два x2) и соответствует спецификациями NVMe 2.0 и NVMe-MI 1.2

Источник изображения: Western Digital

Скорость последовательного у Ultrastar DC SN861 чтения достигает 13,7 Гбайт/с, последовательной записи — 7,5 Гбайт/с. Производительность на случайных операций накопитель составляет до 3,3 млн IOPS при чтении блоков размером 4К и до 0,8 млн IOPS при случайной записи. Накопители выпускаются в разных объёмах, начиная от 1,6 Тбайт и заканчивая 7,68 Тбайт, с заявленным уровнем надежности 1–3 DWPD в течение 5 лет. SSD доступен в форм-факторах E1.S (15 мм) и U.2 (15 мм). E1.S-вариант поддерживает FDP и оптимизирован для облачных сред, а U.2-модификация ориентирована на корпоративные нагрузки и новые приложения, такие как ИИ.

У Ultrastar DC SN861 есть ещё одна отличительная особенность: энергопотребление в режиме ожидания составляет порядка 5 Вт или менее, что относительно немного по меркам накопителей корпоративного класса и, например, на 1 Вт меньше по сравнению с DC SN840. Хотя разница с предшественниками может составлять всего 1 Вт, для гиперскейлеров, которые используют тысячи накопителей, каждый Ватт имеет значение. На данный момент Ultrastar DC SN861 доступен для приобретения избранным крупным заказчикам, например, Meta✴.

Спрос на ИИ-системы и соответствующие серверы привёл к росту заказов на SSD корпоративного класса в последние два квартала. По данным TrendForce, производители компонентов для твердотельных накопителей налаживают производственные процессы, готовясь к массовому выпуску накопителей нового поколения, которые появятся на рынке в 2025.

Увеличение заказов корпоративных SSD от пользователей ИИ-серверов привело к росту контрактных цен на эту категорию товаров на более чем 80 % с IV квартала 2023 года по III квартал 2024. При этом SSD играют ключевую роль в развитии ИИ, поскольку только они годятся для эффективной работы с моделями. Помимо собственно хранения данных модели они также нужны для создания контрольных точек во время обучения, чтобы в случае сбоев можно было быстро «откатить» модель и возобновить обучение.

Благодаря высокой скорости записи и чтения, а также повышенной надёжности в сравнении с HDD, для тренировки моделей обычно выбирают TLC-накопители ёмкостью 4–8 Тбайт. Эффективность RAG и больших языковых моделей (LLM), особенно для генерации медиаконтента, зависят и от ёмкости, и от производительности накопителей, поэтому для инференса более предпочтительны TLC/QLC-накопители ёмкостью от 16 Тбайт.

Источник изображения: TrendForce

Со II квартала 2024 года спрос на SSD для ИИ-серверов ёмкостью больше 16 Тбайт значительно вырос. С повышением доступности ускорителей NVIDIA H100/H20/H200 клиенты начали наращивать спрос и на TLC SSD на 4 и 8 Тбайт. В агентстве считают, что закупочная ёмкость SSD для в 2024 году превысит 45 Эбайт, а в следующие несколько лет спрос на серверные SSD будет увеличиваться более чем на 60 % ежегодно. В частности, на SSD для ИИ-нагрузок потенциально уйдёт до 9 % всей NAND-памяти в 2025, тогда как в 2024 году этот показатель, как ожидается, составит 5 %.

Компания Western Digital анонсировала платформу хранения данных OpenFlex Data24 4000 класса NVMe-oF JBOF с возможностью установки 24 NVMe SSD стандарта U.2. Например, могут применяться накопители Ultrastar DC SN655 вместимостью 15,36 Тбайт, что в сумме даст около 368 Тбайт ёмкости.

Система выполнена в форм-факторе 2U с размерами 85,5 × 491,1 × 628,65 мм. Задействованы хост-адаптеры RapidFlex на основе фирменных ASIC A2000 с возможностью использования в общей сложности до 12 портов 100GbE. Говорится о поддержке TCP и RoCEv2.

Производительность RoCEv2 достигает 27 млн операций ввода/вывода в секунду (IOPS) при произвольном чтении данных блоками по 4 Кбайт и 3 млн операций при произвольной записи. Скорость последовательного чтения и записи — до 135 и 92 Гбайт/с соответственно. В случае TCP показатель IOPS составляет до 21 млн при произвольном чтении и до 3 млн при произвольной записи. Скорость последовательного чтения и записи — до 113 и 86 Гбайт/с.

Источник изображения: Western Digital

Устройство OpenFlex Data24 4000 несёт на борту чип BMC с ядром Arm; имеется выделенный порт 1GbE для удалённого мониторинга и управления. Диапазон рабочих температур — от +10 до +35 °C. Питание обеспечивают два блока мощностью 800 Вт с сертификатом Titanium. Производитель предоставляет пятилетнюю гарантию.

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.

Системы оптического интерконнекта ждёт большое будущее — в этом уверено большинство крупных производителей микрочипов. Фотоника неизбежно проникнет и в такую консервативную область, как интерфейсы подключения дисковых накопителей. И в этом направлении сделаны первые практические шаги: на конференции FMS 2024 компания Kioxia показала в работе демонстрационную платформу SSD, оснащенную оптическим интерфейсом.

Источник здесь и далее: Kioxia via ServeTheHome

У нынешнего воплощения физических интерфейсов есть ряд неустранимых недостатков: это и ограниченность четырьмя линиями PCI Express, и определённые габаритные ограничения, и крайне малая длина кабелей, связанная в том числе с проблемами поддержания целостности сигнала, что особенно актуально для высокоскоростных версий PCIe, а также влиянием посторонних электромагнитных помех.

Решение Kioxia, разработанное в рамках «зелёной инициативы» NEDO, ставящей целью 40 % снижение энергопотребления компонентов ЦОД нового поколения, всех этих недостатков лишено. Оптический канал связи никаким электромагнитным помехам не подвержен, а дистанция подключения (в случае решения Kioxia) может составлять до 40 м, причём этот показатель планируется в дальнейшем довести до 100 м.

Кроме того, такой подход упрощает дезагрегацию СХД, благо такое подключение может быть коммутируемым. А заодно можно вынести флеш-накопители за пределы горячей зоны по соседству с CPU и GPU. Kioxia также говорит о более компактных соединительных разъёмах, сравнивая свою новинку с U.2, но стоит помнить, что последний обеспечивает SSD питанием, в то время как чисто оптический интерфейс этого делать не может.

Устройство, показанное на конференции, не было полноценным «оптическим SSD»: к обычному накопителю с интерфейсом U.2 была подключена плата-переходник, на которой располагался трансивер. Однако с учётом успехов, которые в настоящее время делает кремниевая фотоника, оптический интерфейс может быть легко интегрирован на плату самого накопителя. Правда, массовое производство таких SSD, согласно планам Kioxia, рассчитано на использование как минимум PCI Express 8.0, так что увидим мы их явно не завтра. Впрочем, такое решение уже сейчас могло бы подойти для Ethernet SSD.