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.

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.

Компания Transcend анонсировала накопители серии SSD910T корпоративного класса, предназначенные для использования в крупных дата-центрах и серверах. Изделия выполнены в SFF-формате на основе 112-слойных микрочипов флеш-памяти 3D TLC NAND. Для подключения применяется интерфейс SATA-3.

В семейство вошли модели вместимостью 240, 480 и 960 Гбайт. Габариты составляют 100 × 69,85 × 7 мм. Эксплуатироваться устройства могут в температурном диапазоне от 0 до +70 °C.

Источник изображения: Transcend

Заявленная скорость последовательного чтения информации достигает 390 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 448 Мбайт/с. Показатель IOPS при произвольных чтении и записи данных блоками по 4 Кбайт — до 9578 и 45 100 соответственно.

Накопители рассчитаны на 3 тыс. циклов записи/стирания. Гарантированный объём записанной информации (показатель TBW) достигает 1320 Тбайт. Значение DWPD (полных перезаписей в сутки) равно 3,01 на протяжении пяти лет. Величина MTBF указана на отметке 2 млн часов.

В устройствах есть функция записи данных из кеша при аварийном отключении питания (Power Loss Protection, PLP). Инструмент Thermal Throttling отвечает за увеличение срока службы. Энергопотребление в активном режиме составляет 2,9 Вт, в режиме простоя — 1,3 Вт. На накопители предоставляется пятилетняя гарантия.

Компания Apacer анонсировала SSD серий SV24E-25, SV24E-M280, PV19E-25W, PV19E-25M и PV16E-M280, предназначенные для применения во встраиваемых системах, оборудовании корпоративного класса, промышленных устройствах и пр. Все новинки построены на микрочипах флеш-памяти 3D TLC. Диапазон рабочих температур изделий простирается от 0 до +70 °C.

Решения SV24E-25 выполнены в формате SFF с интерфейсом SATA-3. Вместимость варьируется от 240 Гбайт до 1,92 Тбайт. Скорость последовательного чтения информации достигает 560 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 510 Мбайт/с. Показатель IOPS при произвольной записи — до 80 тыс. Говорится о поддержке TCG Opal 2.0 и шифрования AES-256. Показатель DWPD > 1. Изделия SV24E-M280 имеют аналогичные характеристики, но получили типоразмер М.2 2280.

Источник изображения: Apacer

Накопители PV19E-25W выполнены в формате U.3 (SFF-TA-1001) с толщиной корпуса 15 мм. Интерфейс подключения — PCIe 4.0 x4. Ёмкость составляет от 1,6 до 12,8 Тбайт. Скорость последовательного чтения — до 7000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — до 6800 Мбайт/с. Значение IOPS при произвольной записи достигает 480 тыс., а величина DWPD > 3.

Решения PV19E-25M формата U.3 с интерфейсом PCIe 4.0 x4 доступны в вариантах вместимостью от 1,92 до 15,36 Тбайт. Скорость последовательного чтения и записи — до 7000 и 6800 Мбайт/с соответственно. Значение IOPS достигает 190 тыс., а показатель DWPD > 1.

Источник изображения: Apacer

Накопители серии PV16E-M280 в формате М.2 2280 оснащены интерфейсом PCIe 4.0 x4. Ёмкость варьируется от 480 Гбайт до 1,92 Тбайт. Скорость чтения составляет до 5500 Мбайт/с, скорость записи — до 2000 Мбайт/с. Значение IOPS при записи — до 58 тыс., показатель DWPD > 1.

Компания Solidigm анонсировала SSD семейства D5-P5336, предназначенные для построения СХД высокой плотности. Решения подходят для решения ресурсоёмких задач, связанных с генеративным ИИ, обработкой больших данных и пр. Изделия выполнены в форм-факторе E1.L.

В основу новинок положены 192-слойные микрочипы флеш-памяти QLC 3D NAND. Задействован интерфейс PCIe 4.0 x4 (спецификация NVMe 1.4). Заявленная производительность достигает 7000 Мбайт/с в режиме последовательного чтения и 3100–3300 Мбайт/с в режиме последовательной записи (в зависимости от модификации).

В серию вошли четыре модели — вместимостью 7,68; 15,36; 30,72 и 61,44 Тбайт (поставки последней будут организованы позднее). На протяжении срока службы они выдерживают соответственно 0,42; 0,51; 0,56 и 0,58 перезаписи в сутки (DWPD) или до 5,9; 14,1; 31,5 и 65,2 Пбайт суммарно (PBW).

Источник изображения: Solidigm

Максимальное энергопотребление заявлено на уровне 25 Вт, энергопотребление в режиме простоя — менее 5 Вт. Значение MTBF достигает 2 млн часов. Диапазон рабочих температур простирается от 0 до +70 °C. Отмечается, что величина IOPS составляет до 1 005 000 при произвольном чтении данных блоками по 4 Кбайт. Говорится также о совместмости OCP 2.0.

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.

Western Digital анонсировала технологию OptiNAND, которая, по её словам, полностью меняет архитектуру жёстких дисков и вместе с ePMR открывает путь к созданию накопителей ёмкостью более 20 Тбайт (от 2,2 Тбайт на пластину) даже при использовании CMR — вплоть до 50 Тбайт во второй половине этого десятилетия. OptiNAND предполагает интеграцию индустриального UFS-накопителя серии iNAND непосредственно в HDD. Но это не просто ещё один вариант NAND-кеша.

Увеличение ёмкости одной пластины происходит благодаря повышению плотности размещения дорожек, что, правда, на современном этапе развития жёстких дисков требует различных ухищрений: заполнение корпуса гелием, использование продвинутых актуаторов, применение новых материалов, требующих энергетической поддержки записи (MAMR, HAMR и т.д.). Вместе с тем механическая часть накопителей не столь «тонка» и подвержена различным колебаниям, которые могут повлиять на запись и считывание столь плотно упакованных дорожек.

При производстве жёстких дисков делается калибровка и учёт этих ошибок в позиционировании головки (RRO, repeatable run out), а данные (речь идёт о гигабайтах) обычно записываются непосредственно на пластины, откуда и считываются во время работы накопителя. В случае OptiNAND эти мета-данные попадают во флеш-память, позволяя высвободить место. Правда, пока не уточняется, насколько это значимо на фоне общей ёмкости пластины.

Второй важный тип мета-данных, который теперь попадает в iNAND, — это информация о произведённых операциях записи. При повышении плотности размещения риск того, что запись на одну дорожку повлияет на данные в соседней, резко увеличивается. Поэтому, опираясь на данные о прошлых записях, жёсткий диск периодически перезаписывает данные соседних дорожек для повышения сохранности информации.

В старых накопителях одна такая операция приходилась примерно на 10 тыс. записей, в современных — на менее, чем на 10 записей. Причём учёт ведётся именно на уровне дорожек. iNAND же позволяет повысить точность отслеживания записей до секторов, что, в свою очередь, позволяет разнести операции перезаписи в пространстве и времени, снизив общую нагрузку на накопитель и повысив плотность размещения дорожек без ущерба для производительности, поскольку надо тратить меньше времени на «самообслуживание».

Наконец, быстрая и ёмкая UFS (вплоть до 3.1) позволяет сохранить в 50 раз больше данных и мета-данных из DRAM в сравнении с жёсткими дисками без OptiNAND в случае аварийного отключения накопителя и в целом повысить его производительность, причём в независимости от того, включено ли кеширование записи или нет. Кроме того, новый слой памяти позволяет лучше оптимизировать прошивку под конкретные задачи — будут использоваться 162-слойные TLC-чипы от Kioxia, которые можно настроить в том числе на работу в режиме SLC.

Western Digital планирует использовать OptiNAND в большинстве серий своих жёстких дисков, предназначенных для облаков и гиперскейлеров, корпоративных нужд (Gold), систем видеонаблюдения (Purple) и NAS (Red). Первые образцы 20-Тбайт накопителей (CMR + ePMR) с OptiNAND уже тестируются избранными клиентами компании. А вот о потребительских решениях пока ничего сказано не было.