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.

Компания Transcend Information анонсировала SSD MTE560P в формате M.2 2280 вместимостью 160 Гбайт. Изделие предназначено для эксплуатации в суровых условиях: это могут быть системы промышленной автоматизации, оборудование для транспортной отрасли, платформы круглосуточного видеонаблюдения и пр.

Использованы 112-слойные чипы флеш-памяти 3D TLC NAND; для подключения служит интерфейс PCIe 4.0 x4 (NVMe). Заявленная скорость последовательного чтения информации достигает 3800 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 3000 Мбайт/с. Значение IOPS на операциях произвольного чтения и записи данных блоками по 4 Кбайт — до 190 тыс. и 420 тыс. соответственно.

В накопителе реализован SLC-режим, который превращает память TLC в SLC. В этом случае каждая ячейка TLC обрабатывает только 1 бит данных — как в случае с традиционными изделиями SLC. В результате, достигается повышенная надёжность при снижении стоимости. Заявленное количество циклов записи/стирания составляет 100 тыс. Накопители способны выдерживать до 31,8 полных перезаписи в сутки (показатель DWPD) на протяжении трёх лет. Показетель TBW составляет 5580.

Источник изображения: Transcend

Реализована совместимость со стандартами TCG Opal 2.0 и IEEE 1667. Поддерживается шифрование по алгоритму AES-256. Средства Power Loss Protection (PLP) отвечают за сохранность данных при внезапном отключении питания, а инструмент Dynamic Thermal Throttling помогает увеличить срок службы устройства. Значение MTBF (средняя наработка на отказ) — 3 млн часов. Диапазон рабочих температур простирается от -40 до +85 °C. Предоставляется трёхлетняя гарантия.

Компания Exascend анонсировала SSD повышенной надёжности семейства PR4, предназначенные для эксплуатации в экстремальных условиях, включая космическое пространство. В серию вошли изделия в форматах M.2 2280/2242, E1.S и U.2 с интерфейсом PCIe 4.0 (NVMe 1.4).

Накопители выполнены по технологии Neutron Shield 2.0, которая обеспечивает защиту от радиации. Средства Dual Power Loss Protection (PLP) отвечают за сохранность данных при внезапном отключении питания. Устройства соответствуют стандарту MIL-STD-810, что означает защиту от ударов, вибрации и других воздействий. Специальное покрытие ограждает от негативного воздействия влаги. Диапазон рабочих температур простирается от -40 до +85 °C.

Применены 176-слойные чипы флеш-памяти 3D TLC. Изделия M.2 имеют вместимость от 960 Гбайт до 7,68 Тбайт. Заявленная скорость последовательного чтения и записи данных достигает соответственно 3200 и 3000 Мбайт/с. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при работе с блоками по 4 Кбайт — до 400 тыс. при произвольном чтении и до 50 тыс. при произвольной записи. Устройства E1.S также имеют ёмкость от 960 Гбайт до 7,68 Тбайт, а SSD формата U.2 — от 960 Гбайт до 15,36 Тбайт. У накопителей этих двух типов скорость чтения составляет до 3500 Мбайт/с, скорость записи — до 3000 Мбайт/с. Значение IOPS при чтении и записи — до 500 тыс. и 55 тыс. соответственно.

Источник изображения: Exascend

В новинках реализованы технологии Exascend Adaptive Thermal Control и SuperCruise, оптимизирующие производительность путём интеллектуального управления температурным режимом и использования специальных алгоритмов записи. Говорится о поддержке TCG Opal 2.0 и шифрования AES-256. Значение MTBF (средняя наработка на отказ) — 2 млн часов. Накопители способны выдерживать до 0,6 полных перезаписи в сутки (показатель DWPD) на протяжении трёх лет. Энергопотребление в активном режиме не превышает 8 Вт, в режиме простоя — 1 Вт. Предоставляется трёхлетняя гарантия.

Компания Micron Technology анонсировала изделие 4150AT: это, как утверждается, первый в мире 4-портовый SSD. Новинка может напрямую подключаться к четырём SoC одновременно, что позволяет организовать централизованное хранение данных. При этом отпадает необходимость в использовании коммутационных чипов. Новинка ориентирована на сектор интеллектуальных автомобилей, системы которых генерируют большие массивы информации.

Накопитель 4150AT выполнен на основе 176-слойной флеш-памяти TLC NAND. Задействован интерфейс PCIe 4.0 (NVMe 2.0). Решение поддерживает технологию SR-IOV и позволяет обслуживать до 64 ВМ. Говорится о повышенной надёжности. Диапазон рабочих температур простирается от -40 до +115 °C.

Источник изображения: Micron

В семейство 4150AT вошли модификации вместимостью 220, 440 и 900 Гбайт, а также 1,8 Тбайт. Заявленный показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при работе с блоками данных по 4 Кбайт достигает 600 тыс. при произвольном чтении и 100 тыс. при произвольной записи. Величина MTTF (средняя наработка на отказ) превышает 10 млн часов.

Благодаря возможности подключения четырёх бортовых SoC одновременно новые SSD позволяют оптимизировать процесс хранения и обработки информации. Например, системы оказания помощи водителю при движении (ADAS) и информационно-развлекательный комплекс смогут обращаться к одному и тому же набору картографических данных. Это даст возможность снизить стоимость хранения 1 Гбайт информации и отказаться от применения дополнительных накопителей. Пробные поставки 4150AT уже начались.

Компания Pure Storage, специализирующаяся на All-Flash СХД, считает, что дальнейшее увеличение вместимости SSD будет сопряжено с рядом трудностей, продиктованных необходимостью применения DRAM. Об этом, как сообщает ресурс Blocks & Files, рассказал Шон Роузмарин (Shawn Rosemarin), вице-президент Pure по исследованиям и разработкам.

По его словам, коммерческим SSD требуется примерно 1 Гбайт DRAM на каждый 1 Тбайт флеш-памяти. Наличие DRAM необходимо для подсистемы Flash Translation Layer (FTL). По словам Роузмарина, для накопителя ёмкостью 30 Тбайт требуется 30 Гбайт DRAM, для 75 Тбайт — 75 Гбайт и т. д. Таким образом, для SSD вместимостью, например, 128 Тбайт нужно 128 Гбайт DRAM, а это уже сопоставимо с объёмом ОЗУ в сервере.

Источник изображения: Pure Storage

Роузмарин отмечает, что увеличение вместимости корпоративных SSD свыше 30 Тбайт будет проблематично. Во-первых, DRAM заметно дороже NAND, что приведёт к значительному росту стоимости SSD. Во-вторых, из-за увеличения объёма DRAM возрастает энергопотребление, что не только поднимет стоимость владения, но и ухудшит надёжность накопителя. В результате по мере роста вместимости SSD заказчики могут столкнуться с серьёзным увеличением затрат.

Роузмарин заявляет, что единственный способ обойти указанные проблемы — найти более экономичную и менее энергозатратную альтернативу DRAM. Необходимые функции, по его словам, могут быть перенесены непосредственно на ПО СХД. Именно такой подход Pure реализует со своими проприетарными накопителями DFM (Direct Flash Module), последняя модификация которых имеет ёмкость 75 Тбайт. В этих устройствах отсутствует зависимость от DRAM на уровне накопителей.

Компания намерена выпустить DFM ёмкостью 150 Тбайт в 2025 году, а на 300 Тбайт — ориентировочно в 2026-м. В дальнейшие планы входит создание изделий вместимостью 600 Тбайт и 1,2 Пбайт. Аналогичного подхода придерживается и IBM в своих накопителях FlashCore Modules (FCM).

Компания Solidigm, по сообщению TechRadar, начала приём заказов на самый вместительный в мире QLC NVMe SSD, предназначенный для применения в СХД высокой плотности для дата-центров. Речь идёт об изделии D5-P5336, способном вмещать 61,44 Тбайт информации.

Устройство было представлено летом прошлого года. Оно имеет формат E1.L; задействован интерфейс PCIe 4.0 x4 (NVMe 1.4). В конструкции применены 192-слойные микрочипы флеш-памяти QLC 3D NAND. Стоит отметить, что данный накопитель является наиболее ёмким среди «обычных» NVMe SSD. Проприетарные решения Pure Storage DFM и IBM FlashCore предлагают до 75 Тбайт и до 114 Тбайт (с учётом компрессии) соответственно. Кроме того, существуют SATA-накопители Nimbus ExaDrive ёмкостью 64 Тбайт (QLC) и 100 Тбайт (TLC), которые три года назад оценивались в $11 тыс. и $40 тыс. соответственно.

Источник изображения: Solidigm

D5-P5336 подходит для рабочих нагрузок с интенсивным чтением, таких как ИИ, машинное обучение, сети доставки контента и объектное хранилище. Заявленная скорость последовательного чтения данных достигает 7000 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 3000 Мбайт/с. Величина IOPS при произвольном чтении блоками по 4 Кбайт, согласно техническим характеристикам, составляет до 1 005 000, при произвольной записи — до 43 800.

Устройство может выдерживать 0,58 перезаписи в сутки (показатель DWPD), а значение MTBF составляет 2 млн часов. Энергопотребление в активном режиме равно 23 Вт, в режиме простоя — 5 Вт. Диапазон рабочих температур — от 0 до +70 °C.

Отмечается, что накопитель D5-P5336 вместимостью 61,44 Тбайт доступен для заказа у ряда ретейлеров. Так, на площадке PCNation устройство можно приобрести по цене примерно $3975, тогда как Tech-America предлагает его за $3692 на момент написания материала. Производитель предоставляет на изделие пятилетнюю гарантию.

Компания Solid State Storage Technology Corporation (SSSTC), дочерняя структура Kioxia, анонсировала свои первые твердотельные ESG-накопители — устройства серии CVC для индустриального и коммерческого секторов. Изделия могут применяться в серверах, защищённых компьютерах и других системах, которые эксплуатируются в неблагоприятных условиях.

В серию вошли SSD типоразмеров SFF, M.2 2280 и M.2 2242. Все они выполнены с применением микрочипов флеш-памяти 3D TLC NAND (опционально — pSLC), а для подключения служит интерфейс SATA-3. Устройства могут эксплуатироваться в широком температурном диапазоне — от -40 до +85 °C. Упомянута поддержка TCG-Opal 2.01 и шифрования XTS-AES 256. Энергопотребление в обычном режиме работы находится на уровне 1 Вт. Значение MTBF превышает 3 млн часов.

Источник изображения: SSSTC

Вместимость вне зависимости от варианта исполнения может составлять 128, 256 и 512 Гбайт, а также 1 и 2 Тбайт. Скорость последовательного чтения информации достигает 550 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 510 Мбайт/с. Величина IOPS составляет до 65 тыс. при произвольном чтении данных 4K-блоками по 4 Кбайт и до 75 тыс. при произвольной записи. Накопители могут выдерживать более одной полной перезаписи в сутки (показатель DWPD) на протяжении трёх лет.

Компания Greenliant анонсировала флеш-чипы eMMC NANDrive серий EX, MX и VX, рассчитанные на использование в промышленной и коммерческой сферах. Изделия могут применяться в сетевых устройствах, индустриальном и автомобильном оборудовании, а также в других системах, которые эксплуатируются в жёстких условиях.

Чипы eMMC NANDrive EX выполнены по технологии EnduroSLC (один бит информации в ячейке). Доступны версии, рассчитанные на 75 000, 150 000 и 400 000 циклов записи/стирания. Чипы подходят для интенсивных рабочих нагрузок.

Для изделий eMMC NANDrive EX заявлена скорость последовательного чтения информации до 170 Мбайт/с и скорость последовательной записи до 137 Мбайт/с. Диапазон рабочих температур простирается от -40 до +85 °C. Предусмотрены версии в исполнениях 100-ball LBGA (2–4 Гбайт) и 153-ball LFBGA (2–32 Гбайт). Чипы включены в программу долгосрочной доступности Greenliant со сроком до 10 лет.

Источник изображения: Greenliant

Решения eMMC NANDrive MX (два бита информации в ячейке), в свою очередь, обеспечивают скорость последовательного чтения до 145 Мбайт/с и скорость последовательной записи до 31 Мбайт/с. Заявленный ресурс — до 5000 циклов записи/стирания. Изготавливаются варианты в исполнениях 100-ball LBGA (8 Гбайт) и 153-ball LFBGA (8–64 Гбайт). Температурный диапазон — от -40 до +85 °C.

Чипы eMMC NANDrive VX (три бита информации в ячейке) получили исполнение 153-ball TFBGA. У них диапазон рабочих температур находится в пределах от -25 до +85 °C. Ёмкость варьируется от 16 до 64 Гбайт. Количество циклов записи/стирания достигает 3000. Скорость последовательного чтения информации составляет до 318 Мбайт/с и скорость последовательной записи — до 227 Мбайт/с.

Greenliant предлагает клиентам образцы накопителей eMMC NANDrive VX и планирует начать их серийное производство в январе 2024 года. Изделия eMMC NANDrive EX доступны для заказа.

Компания ADATA Technology анонсировала SSD семейства 31D корпоративного класса. Накопители могут применяться в промышленных компьютерах, системах автоматизации, оборудовании для сфер здравоохранения и видеонаблюдения, сетевых устройствах и пр.

Дебютировали изделия в форматах SFF (ISSS31D), M.2 2280 (IM2S31D8) и M.2 2242 (IM2S31D4). Применены 112-слойные микрочипы флеш-памяти 3D TLC NAND (BiCS5), а для подключения служит интерфейс SATA-3. Заявленное количество циклов записи/стирания информации достигает 3 тыс.

Все новинки предлагаются в вариантах вместимостью от 128 Гбайт до 2 Тбайт. Скорость последовательного чтения информации достигает 560 Мбайт/с. Скорость последовательной записи — до 480 Мбайт/с у решений SFF и до 500 Мбайт/с у накопителей М.2.

Источник изображения: ADATA Technology

В устройствах реализованы механизм коррекции ошибок LDPC ECC, сквозная защита данных End-to-End Data Protection и технология SLC Cache, отвечающая за улучшение показателя IOPS и производительности на операциях чтения/записи. Инструмент Thermal Throttling помогает увеличить срок службы.

Устройства SFF имеют размеры 100 × 7 × 70 мм, а их энергопотребление составляет 1,1 Вт. У моделей M.2 2280 и M.2 2242 габариты равны 80 × 22 × 3,6 и 42 × 22 × 3,6 мм, энергопотребление — 1,4 и 1,1 Вт соответственно. Все накопители могут эксплуатироваться при температурах от 0 до +70 °C.

Компания Kioxia анонсировала SSD корпоративного класса RM7 в формате SFF, оснащённые интерфейсом SAS-3. Новинки будут предлагаться в том числе в составе серверов HPE ProLiant Gen11, которые выполнены на процессорах Intel Xeon Sapphire Rapids.

Накопители RM7 — это часть программы Kioxia под названием Life After SATA («Жизнь после SATA»). Эти относительно недорогие решения, как утверждает разработчик, обеспечивают более высокие показатели IOPS (операций ввода/вывода в секунду) в пересчёте на ватт затрачиваемой энергии и на доллар по сравнению с SATA-аналогами.

Источник изображения: Kioxia

Новинки выполнены на основе флеш-чипов BiCS FLASH 3D с технологией TLC. Скорость последовательного чтения информации достигает 1100 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 1050 Мбайт/с. Значение IOPS при произвольных чтении и записи данных — до 190 тыс. и 55 тыс. соответственно.

Устройства доступны в модификациях RM7-R с оптимизацией под операции чтения и RM7-V для смешанных нагрузок. В первом случае вместимость варьируется от 960 Гбайт до 7,68 Тбайт, во втором — от 960 Гбайт до 3,84 Тбайт. При этом накопители обладают разным уровнем надёжности — 1 DWPD (полных перезаписей в сутки) и 3 DWPD соответственно. Для устройств доступна опциональная поддержка шифрования SED (Self-Encrypting Device) и функция безопасного удаления информации SIE (Sanitize Instant Erase).