Компании DapuStor и Marvell объявили о расширении сотрудничества с целью внедрения технологии Flexible Data Placement (FDP) в SSD, построенные на основе чипов памяти QLC и TLC. Применение FDP позволит повысить долговечность, производительность и эффективность накопителей указанных типов.

Отмечается, что устройства QLC SSD обеспечивают значительные преимущества в плане вместимости и совокупной стоимости владения (TCO) по сравнению с другими видами твердотельных накопителей. Однако существуют и проблемы: изделия QLC сталкиваются с меньшим сроком службы и более низкой скоростью записи. Совместное решение DapuStor и Marvell призвано устранить эти недостатки.

Речь идёт об использовании контроллера Marvell Bravera SC5 и специальной прошивки DapuStor FDP. Технология FDP интеллектуально распределяет данные по флеш-памяти QLC, оптимизируя использование доступных ячеек и сводя к минимуму влияние усиления записи (Write Amplification, WA). Особые алгоритмы динамически контролируют размещение информации в зависимости от рабочей нагрузки и моделей использования, гарантируя, что наиболее часто используемые данные хранятся в самых быстрых и надёжных областях памяти. В результате, повышаются производительность и долговечность накопителя.

Источник изображения: DapuStor

Тестирование показало, что алгоритмы FDP вкупе с контроллером Marvell Bravera SC5 и прошивкой DapuStor позволяют получить значение WA, близкое к 1,0. Иными словами, накопитель использует флеш-память NAND максимально эффективно и без потерь. Кроме того, решение DapuStor FDP включают в себя усовершенствованные методы коррекции ошибок и выравнивания износа. Благодаря этому достигается дополнительное увеличение срока службы и улучшение надёжности QLC SSD. Новая технология будет применяться в накопителях DapuStor QLC серии H5000.

Компания Micron Technology объявила о доступности серии NVMe-накопители Micron 9550, которые позиционируются как самые быстрые в мире PCIe 5.0 SSD для ЦОД с лучшими в отрасли показателями энергоэффективности и производительности для ресурсоёмких рабочих нагрузок, таких как ИИ. Новинки используют 232-слойную флеш-память TLC NAND, предлагаются в форм-факторах U.2 (15 мм), E3.S (1T) и E1.S (15 мм), а их ёмкость составляет от 3,2 до 30,72 Тбайт.

Micron 9550 обеспечивает скорость последовательного чтения до 14,0 Гбайт/с и последовательной записи до 10,0 Гбайт/с, что превышает на 67 % показатели твердотельных накопителей аналогичного класса от конкурентов, говорит компания, подразумевая решения Kioxia и Samsung. Производительность накопителя на операциях случайного чтения и записи составляет 3,3 млн IOPS и 400 тыс. IOPS соответственно, что до 35 % и до 33 % выше, чем у предложений конкурентов.

Источник изображения: Micron

Накопители Micron 9550 поддерживают TCG Opal 2.01, SPDM 1.2, телеметрию по стандарту OCP 2.5, шифрование данных (SED), сквозную поддержку целостности данных, подписанное встроенное ПО, изолированный анклав Micron Secure Execution Environment, защиту от потери питания, а также соответствуют стандартам NVMe v2.0b и OCP 2.0 (r21). Доступны и варианты с сертификацией FIPS 140-3 Level 2 и TAA.

Компания предлагает две версии Micron 9550: 9550 PRO для интенсивного чтения с 1 DWPD (допустимое количество перезаписей всего объёма накопителя в день) в течение пятилетнего гарантийного периода и 9550 MAX для смешанных нагрузок с надёжностью 3 DWPD. E1.S-вариант есть только 9550 PRO. Доступная ёмкость 9550 PRO составляет 3,84/7,68/15,36/30,72 Тбайт. Версия накопителя 9550 MAX предлагает меньшую ёмкость — 3,2/6,4/12,8/25,6 Тбайт.

Как отметила Micron, ИИ-нагрузки требуют высокопроизводительных решений для хранения данных. Показатели последовательного и случайного чтения и записи SSD 9550 позволяет использовать его именно в таких в сценариях. Накопители поддерживают архитектуры Big Accelerator Memory (BaM) и GPU-Initiated Direct Storage (GIDS).

Например, большие языковые модели (LLM) требуют высокой скорости последовательного чтения, а графовые сети (GNN) требуют высокой производительности случайного чтения. Компания заявила, что Micron 9550 превосходит предложения конкурентов в работе с ИИ-нагрузками: время выполнения сокращается до 33 %, агрегация в BaM происходит до 60 % быстрее, обеспечивается до 34 % более высокая пропускная способность при использовании Magnum IO GPUDirect Storage (GDS).

Согласно пресс-релизу, Micron 9550 обеспечивает лучшую в отрасли энергоэффективность для поддержки различных рабочих ИИ-нагрузок, в том числе:

• Обучение графовых сетей с помощью BaM: снижение среднего энергопотребления SSD до 43 % и снижение общего энергопотребления сервера до 29 %.
• NVIDIA Magnum IO GPUDirect Storage: до 81 % меньше потребление энергии на каждый переданный 1 Тбайт.
• MLPerf: до 35 % меньше потребление энергии накопителем и до 13 % меньше использование энергии системой.
• Тюнинг Llama LLM с помощью Microsoft DeepSpeed: энергопотребление SSD до 21 % меньше.

Micron 9550 имеет вертикально интегрированную архитектуру с использованием технологий, разработанных Micron, обеспечивающую гибкий выбор конструкции и расширенные возможности безопасности, говорит компания. Кроме того, Micron сотрудничает с NVIDIA и разработчиками решений с открытым исходным кодом, чтобы гарантировать соответствие решений потребностям самых требовательных ИИ-нагрузок.

Корпорация Kioxia объявила о начале пробных поставок чипов QLC NAND максимальной на сегодняшний день ёмкости — 2 Тбит. Изделия, выполненные по технологии BiCS Flash 3D восьмого поколения, лягут в основу SSD большой вместимости, рассчитанных в том числе на нагрузки ИИ.

Отмечается, что Kioxia смогла добиться вертикального и горизонтального масштабирования кристалла памяти с помощью запатентованных процессов и инновационных архитектур. В частности, задействована технология CBA (CMOS directly Bonded to Array), которая обеспечивает более высокую плотность и скорость интерфейса до 3,6 Гбит/с.

Источник изображения: Kioxia

По заявлениям разработчика, изделия 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит позволяют увеличить плотность хранения информации примерно в 2,3 раза и поднять эффективность записи на 70 % по сравнению с нынешними изделиями Kioxia QLC пятого поколения. В корпусе с размерами 11,5 × 13,5 × 1,5 мм упакованы 16 кристаллов на 2 Тбит, что в сумме даёт вместимость в 4 Тбайт.

Корпорация Kioxia отмечает, что изделия на 2 Тбит оптимизированы для достижения максимальной ёмкости. Вместе с тем анонсированы QLC-решения на 1 Тбит, оптимизированные для обеспечения наилучшей производительности. У них скорость последовательной записи информации увеличена на 30 %, тогда как задержка при чтении уменьшена на 15 %. Такие решения найдут применение в высокоскоростных устройствах хранения информации, включая потребительские SSD.

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.

Компания Western Digital, по сообщению ресурса Tom's Hardware, продемонстрировала флеш-кристалл 3D QLC NAND самой высокой на сегодняшний день ёмкости, составляющей 2 Тбит (256 Гбайт). Такие изделия, как ожидается, приведут к появлению более вместительных и доступных SSD.

Кристалл изготовлен на основе 218-слойной производственной технологии BiCS8. Это значительное достижение по сравнению с «базовым» решением Western Digital 3D TLC ёмкостью 1 Тбит, которое также выпускается по указанной методике. Скорости чтения/записи нового изделия и показатель IOPS на данный момент не раскрываются.

Источник изображений: Western Digital

Кристаллы 3D QLC NAND вместимостью 2 Тбит могут быть оптимизированы по производительности и ёмкости. В первом случае энергоэффективность по сравнению с предыдущим поколением увеличивается до 32 %, во втором заявлено улучшение износостойкости до 60 %.

При объединении четырёх кристаллов нового поколения может быть получен модуль вместимостью 1 Тбайт. А связка из 16 кристаллов даёт возможность создавать SSD объёмом 4 Тбайт. Таким образом, если Western Digital и её партнёр Kioxia смогут организовать массовое производство изделий 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит, это может привести к появлению сравнительно недорогих накопителей большой вместимости. В результате, Western Digital получит возможность укрепить позиции на мировом рынке SSD, в первую очередь в корпоративном сегменте.

Утверждается, что плотность новых кристаллов Western Digital на 15–19 % выше, чем у конкурентов. При этом прирост производительности достигает 50 %, тогда как энергопотребление в расчёте на 1 Гбайт хранимой информации сокращается на 13 %. Официальный анонс изделий ожидается в ближайшее время.

Компания Western Digital анонсировала SSD корпоративного класса семейства Ultrastar DC SN861, рассчитанные на поддержание ресурсоёмких нагрузок, связанных с большими языковыми моделями (LLM), инференсом, приложениями ИИ и пр. Изделия будут предлагаться в трёх вариантах исполнения — U.2, E1.S и E3.S.

Решения U.2 выполнены в SFF-формате толщиной 15 мм. Используется интерфейс PCIe 5.0 х4 (NVMe 2.0). В серии представлены модификации вместимостью 1,60, 1,92, 3,2, 3,84, 6,4 и 7,68 Тбайт. Заявлена поддержка TCG Opal 2.01. Средства Power Loss Protection отвечают за сохранность данных при внезапном отключении питания.

Скорость чтения информации у всех накопителей достигает 13 700 Мбайт/с, а скорость записи варьируется от 3600 до 7500 Мбайт/с. Показатель IOPS при чтении — от 2,1 млн до 3,3 млн, при записи — от 165 тыс. до 665 тыс. Изделия могут выдерживать до одной полной перезаписи в сутки (показатель DWPD), а версии на 3,2 и 6,4 Тбайт — до трёх.

Источник изображения: Western Digital

Решения стандарта E1.S, в свою очередь, имеют ёмкость 1,92, 3,84 и 7,68 Тбайт. Они выполнены в корпусе толщиной 15 мм. Применяется интерфейс PCIe 5.0 х4 (NVMe 1.4b). Скорость чтения варьируется от 12 100 до 13 700 Мбайт/с, скорость записи — от 3400 до 7000 Мбайт/с. Устройства обладают показателем IOPS от 1,55 млн до 3,2 млн при чтении и от 140 тыс. до 235 тыс. при записи. Величина DWPD равна 1.

Все накопители рассчитаны на эксплуатацию при температурах от 0 до +70 °C. Средняя наработка на отказ (MTTF) заявлена в 2,5 млн часов. Гарантия производителя — пять лет. Характеристики устройств формата E3.S пока не раскрываются.

Кроме того, Western Digital объявила о расширении семейства накопителей Ultrastar DC SN655. Теперь в него входят модели вместимостью до 64 Тбайт. Наконец, компания сообщила о начале пробных поставок HDD серии Ultrastar DC HC690 на основе технологии UltraSMR ёмкостью 32 Тбайт.

Компания Goodram Industrial, принадлежащая Wilk Elektronik SA, анонсировала SSD семейства M1000 Gen 2, обладающие повышенной надёжностью. Устройства ориентированы на применение в коммерческом и промышленном секторах: это могут быть встраиваемые решения, системы автоматизации, индустриальные компьютеры и пр.

Изделия выполнены в SFF-стандарте с применением чипов флеш-памяти BiCS5 3D TLC NAND. Для подключения служит интерфейс SATA-3. Заявленная скорость передачи данных составляет до 550 Мбайт/с при чтении и до 510 Мбайт/с при записи.

Источник изображения: Goodram Industrial

В серию M1000 Gen 2 входят модели вместимостью 128, 256 и 512 Гбайт, а также 1 Тбайт. Диапазон рабочих температур простирается от -40 до +85 °C. Каждый накопитель, как утверждается, проходит строгие испытания качества, включая тестирование в климатической камере, имитирующей сложные условия окружающей среды (перепады температуры, влажность).

Среди поддерживаемых технологий упомянуты средства Over-provisioning (резервируют некоторый объем SSD под нужды контроллера), инструмент управления питанием Low Power Management, функции контроля износа (Static and Dynamic Wear Leveling) и управление поврежденными блоками (Bad Block Management).

Российская компания «DатаРу» анонсировала обновлённую СХД «ДатаРу ПС 3200», построенную на аппаратной платформе Intel. Устройство поддерживает работу с QLC SSD, что позволяет существенно увеличить суммарную вместимость по сравнению с TLC-накопителями.

Система выполнена в форм-факторе 2U. Она оснащена двумя контроллерами, функционирующими в режиме «активный — активный». Каждый из контроллеров использует два процессора Intel Xeon Skylake с 64 ядрами (2,1 ГГц). Объём кеш-памяти составляет 768 Гбайт.

СХД рассчитана на 96 накопителей NVMe SSD. Минимальная конфигурация, как сообщает CNews, включает 11 QLC-накопителей. При необходимости система может масштабироваться вплоть до 5,9 Пбайт эффективной вместимости. Благодаря программным улучшениям степень сжатия данных увеличилась на 20 %, а показатель энергопотребления в расчёте на 1 Тбайт хранимой информации снизился на 28 %. В среднем коэффициент сжатия составляет 5:1.

Источник изображения: «DатаРу»

Устройство оснащается четырьмя портами 1/10/25GbE или четырьмя портами 1/10GbE RJ-45. Опционально доступна конфигурация с четырьмя разъёмами FC8/16/32. Поддерживаются протоколы iSCSI, VMware Virtual Volumes (vVols) 2.0, NFSv3/4/4.1, CIFS (SMB 1), SMB 2, SMB 3.0/3.02/3.1.1, (S)FTP.

Компания Dell анонсировала СХД PowerStore 3200Q типа All-Flash, которая предусматривает использование накопителей на основе чипов QLC. Утверждается, что решение обеспечивает производительность корпоративного класса при более низкой стоимости хранения в расчёте на 1 Тбайт по сравнению с моделями на базе TLC SSD.

Устройство выполнено в форм-факторе 2U. Применены два контроллера, работающие в режиме «активный — активный». В общей сложности задействованы четыре неназванных процессора Intel Xeon с 64 ядрами (2,1 ГГц), а объём оперативной памяти составляет 768 Гбайт.

Источник изображения: Dell

Предусмотрены отсеки для 25 накопителей SFF: в PowerStore 3200Q используются NVMe-изделия вместимостью 15,36 Тбайт. Возможно подключение до трёх модулей расширения, каждый из которых рассчитан на 24 накопителя SFF NVMe. Есть четыре сетевых порта 100GbE QSFP. Питание обеспечивают два блока мощностью 1800 Вт. Возможна установка двух Mezzanine-модулей.

Заявлена поддержка протоколов ARP, iSCSI, Fibre Channel (FCP SCSI-3), NVMe/FC, NVMe/TCP, vVols, DAC, FSN, ICMP, LDAP, NDMP, NTLM и др. Рекомендованный диапазон рабочих температур — от +18 до +27 °C.

Для новинки обещано гарантированная эффективная ёмкость 5:1. Возможности интеллектуальной балансировки нагрузки помогают сократить расходы и улучшить эффективность в смешанных кластерах TLC и QLC. Минимальная конфигурация включает 11 накопителей QLC с возможностью последующего масштабирования по мере необходимости — вплоть до 5,9 Пбайт эффективной ёмкости.

Компания TrendForce обнародовала прогноз по мировому рынку SSD корпоративного класса на основе флеш-памяти QLC NAND (четыре бита информации в ячейке). Аналитики полагают, что спрос на такие накопители будет быстро расти на фоне стремительного развития рынка ИИ.

TrendForce выделяет две основные причины повышения интереса к решениям QLC со cтороны операторов облачных платформ и дата-центров, ориентированных на ИИ. Это высокая скорость чтения данных и улучшенная совокупная стоимость владения по сравнению с HDD.

Отмечается, что в случае с корпоративными HDD сейчас применяются устройства вместимостью преимущественно 20–24 Тбайт, тогда как QLC SSD обеспечивают ёмкость до 64 Тбайт. Таким образом, достигается значительная экономия места для размещения накопителей в стойках ЦОД. Кроме того, сокращается энергопотребление, благодаря чему снижаются затраты на поддержание работы СХД. При этом SSD на базе QLC позволяют эффективно решать ИИ-задачи, связанные с инференсом, когда производится интенсивное чтение информации, а не запись.

Источник изображения: TrendForce

В настоящее время только Solidigm и Samsung имеют сертифицированные продукты QLC. По оценкам, в IV квартале 2023 года Samsung занимала приблизительно 45 % рынка SSD корпоративного класса, а Solidigm/SK hynix  — 32%. Ещё около 10 % пришлось на Micron, 8 % — на Kioxia, 4 % — на Western Digital. В связи с ростом заказов на продукты QLC компания Solidigm планирует расширить производство 144-слойных чипов флеш-памяти во II половине 2024 года. Samsung, которая пока специализируется на 176-слойных изделиях и не имеет серьёзных конкурентов, извлекает выгоду из ограниченного предложения QLC SSD высокой ёмкости.

TrendForce прогнозирует, что поставки серверных SSD на базе QLC в плане общей ёмкости достигнут 30 Эбайт в 2024 году, увеличившись в четыре раза по сравнению с 2023-м. При этом ожидается рост контрактных цен на SSD корпоративного класса на 23–28 % в I четверти 2024 года (в квартальном исчислении), на 20–25 % во II четверти и на 5–10 % в III четверти года.