Компания Micron Technology анонсировала твердотельные накопители семейства 7400 корпоративного класса: изделия предназначены для использования в центрах обработки данных. Дебютировали решения 7400 Pro и 7400 Max формата 2,5" U.3, модели 7400 Pro и 7400 Max в исполнении E1.S (EDSFF), а также версии 7400 Pro и 7400 Max стандарта М.2.

Все устройства хранения данных используют интерфейс PCIe 4.0 х4 (спецификация NMVe 1.4). Применены 96-слойные микрочипы флеш-памяти Micron 3D TLC NAND, а также контроллеры и DRAM Micron. Производитель предоставляет на новинки пятилетнюю гарантию.

HPCwire

Накопители 7400 Pro U.3 имеют вместимость до 7,68 Тбайт, решения 7400 Max U.3 — до 6,4 Тбайт. Эти разновидности характеризуются разным уровнем надёжности: 1 DWPD (полных перезаписей в сутки) и 3 DWPD соответственно. Изделия 7400 Pro и 7400 Max в исполнении E1.S (толщиной 5,9, 15 и 25 мм) могут хранить до 3,84 и 3,2 Тбайт данных соответственно. Показатель DWPD равен 1 и 3. Такими же характеристиками обладают изделия 7400 Pro и 7400 Max стандарта М.2.

Нажмите для увеличения / Изображение Micron

Скоростные показатели и значение IOPS (операций ввода/вывода в секунду) для различных модификаций приведены в таблице выше. Нужно отметить, что старшие модели обеспечивают чтение данных со скоростью до 6600 Мбайт/с и запись — со скоростью до 5400 Мбайт/с.

Компания Western Digital анонсировала твердотельные NVMe-накопители WD Red SN700, специально спроектированные для применения в качестве кеширующих модулей в сетевых хранилищах данных (NAS). Новинки подходят для эксплуатации в круглосуточном режиме в условиях постоянных нагрузок.

Представленные накопители выполнены в формате M.2 2280 на основе чипов флеш-памяти 3D TLC NAND (три бита информации в одной ячейке) c SLC-кешированием. Задействован интерфейс PCIe 3.0 x4 (спецификация NVMe 1.3).

Здесь и ниже изображения WD

В серию WD Red SN700 NVMe вошли пять моделей — вместимостью 250 и 500 Гбайт, а также 1, 2 и 4 Тбайт. Их скоростные показатели и значение IOPS приведены в таблице ниже:

Средняя заявленная наработка на отказ (MTBF) достигает 1,75 млн часов. Изделия обладают разным уровнем надёжности: три младшие версии — 1 DWPD (полных перезаписей в сутки), две старшие — 0,7 DWPD. На накопители предоставляется пятилетняя гарантия. Сведений об ориентировочной цене пока нет.

Компания TeamGroup анонсировала твердотельные накопители серий S750-M80 и S750-3A форматов M.2 SATA SSD и mSATA SSD соответственно. Кроме того, представлены модули оперативной памяти DDR4 WT DIMM. Все изделия спроектированы с прицелом на промышленное оборудование, устройства для Интернета вещей, edge-системы и т. п.

Продукты проходят жёсткое тестирование на соответствие стандартам ударопрочности MIL-STD-202G и MIL-STD-883K, а также вибростойкости MIL-STD-810G. Гарантирована стабильная работа в экстремальных условиях.

Здесь и ниже изображения TeamGroup

Твердотельные накопители M.2 SATA SSD S750-M80 и mSATA SSD S750-3A поддерживают TCG Opal 2.0 и шифрование AES с ключом длиной 256 бит. Применены некие специальные микрочипы 3D TLC, которые, как утверждается, обеспечивают более высокую производительность по сравнению с обычными изделиями.

Накопители используют интерфейс SATA. Известно, что вместимость варьируется от 128 Гбайт до 1 Тбайт. Скорость чтения достигает 560 Мбайт/с, скорость записи — 510 Мбайт/с. Применён запатентованный графеновый радиатор охлаждения.

Модули оперативной памяти DDR4 WT DIMM выделяются широким диапазоном рабочих температур: от -40 до 95 °C. Эти изделия также получили тонкий графеновый радиатор. Другие характеристики пока не раскрываются.

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.

Классическая архитектура NAND-памяти имеет свои пределы: по мере увеличения количества бит на ячейку падает и производительность, и надёжность. Компания NEO Semiconductor, о разработках которой мы рассказывали ранее, получила новые патенты на технологию X-NAND, позволяющую обойти ограничения традиционной флеш-памяти.

Даже переход от MLC к TLC вызвал в своё время множество нареканий, часть из которых удалось обойти переходом от планарной NAND к NAND с 3D-структурами. Но дальнейший рост плотности под вопросом: QLC-накопители не блещут производительностью, особенно при записи; а в случае с PLC ситуация ещё более обострится.

Цена многоячеечности в классической NAND-памяти

NEO Semiconductor предлагает решение, призванное избавить технологию NAND от основных её недостатков. Технология X-NAND позволит сделать QLC-память не только более производительной, нежели классическая SLC, но и более компактной с точки зрения расхода транзисторов и площади кристалла.

Архитектура страничного буфера классической флеш-памяти (слева) и X-NAND

Обычно с падением производительности многоячеечной NAND пытаются бороться увеличением числа одновременно программируемых столбцов (Y-Plane), но это ведёт к резкому росту объёма буферов записи — каждый «слой» требует собственного буфера. В архитектуре X-NAND, однако, один буфер может использоваться для параллельной работы с большим количеством линий, 16 и более. То есть при неизменном объёме буфера количество Y-Plane можно повысить в 16 и более раз, во столько же раз увеличивая и производительность за счёт параллелизма операций чтения и записи.

X-NAND позволит как уменьшить размер кристалла, так и увеличить производительность при прежней площади

Компания опубликовала достаточно подробную документацию, в которой разъясняется ряд нюансов, на которых базируется технология X-NAND. Так, программирование одновременно 16 ячеек с помощью одного страничного буфера достигается за счёт использования импульсов длительностью не более 10 мкс, что позволяет обойтись ёмкостью бит-линий без операций обновления (refresh), а заодно и существенно снизить энергопотребление. Также доступно краткое двухстраничное описание новой технологии.

Запись в SLC и перемещение в QLC в архитектуре X-NAND идут одновременно

NEO Semiconductor считает, что 16 Y-слоёв не предел: при 64 выигрыш в производительности при операциях записи и чтения может достигнуть 22 и 30 раз соответственно; узким местом станет пропускная способность самого интерфейса, а не возможности структур X-NAND. При этом надёжности разработчики тоже уделяют немало внимания: использование укороченных бит-линий позволяет снизить их ёмкость и повысить точность управления, что сделает достаточно надёжным даже пятибитный вариант (PLC).

Оценка преимуществ X-NAND при разном количестве бит на ячейку

Обойти чудовищное падение скорости при записи в технологии X-NAND позволяет возможность параллельного программирования ячеек: свежие данные всегда пишутся в SLC-ячейки, но одновременно с этим идёт процесс их перемещения в TLC/QLC/PLC-области. Таким образом, исключается основная проблема многоячеечных NAND-устройств, а именно сильное падение производительности записи при выходе за пределы SLC-кеша.

Переход на X-NAND позволит сделать QLC- и PLC-накопители быстрыми на всём объёме

Компания NEO Semiconductor уже получила два новых патента США за номерами 11056190 B2 и 11049579 B2, а значит, она намеревается продвигать технологию X-NAND всерьез, лицензируя её ведущим производителям NAND-устройств, таким как SK Hynix с Intel, Micron, Kioxia, Samsung, Western Digital. Если всё сложится удачно, такая память сможет совершить революцию в All-Flash СХД и наверняка заинтересует гиперскейлеров.

Компания Novachips начала поставки твердотельного накопителя большой вместимости Scalar-20T, подходящего для использования в коммерческом оборудовании и промышленных системах. Изделие рассчитано на хранение 20 Тбайт информации.

Устройство выполнено в 2,5-дюймовом форм-факторе с применением контроллера NVS3800 собственной разработки. Задействованы микрочипы флеш-памяти MLC NAND, а для подключения служит интерфейс SATA 3.0.

Заявленная скорость последовательного чтения и записи данных достигает 540 Мбайт/с. Реализована возможность шифрования информации по алгоритму AES с ключом длиной 256 бит.

Накопитель доступен в модификациях C-grade и I-grade. В первом случае устройство оптимизировано для установки в коммерческие компьютеры, например, мобильные рабочие станции или системы по обработке видеоматериалов профессионального уровня.

Версия I-grade рассчитана на промышленное оборудование. Диапазон рабочих температур в этом случае простирается от минус 40 до плюс 85 градусов Цельсия. Функция Cryptoerase обеспечивает безопасное уничтожение хранящихся данных.

Компания Netlist сообщила о доступности твердотельных накопителей корпоративного класса N1962: устройства, выполненные в соответствии со спецификацией NVM Express 1.4, используют для обмена данными с компьютером интерфейс PCI Express 4.0 x4.

Решения соответствуют формату U.2. Задействованы 96-слойные микрочипы флеш-памяти 3D TLC NAND (три бита информации в одной ячейке). Показатель MTBF (средняя заявленная наработка на отказ) — 2 млн часов.

Доступны две разновидности накопителей с разным уровнем надёжности: 1 DWPD (полных перезаписей в сутки) и 3 DWPD. В первом случае вместимость составляет 3,84, 7,68 и 15,36 Тбайт, во втором — 3,2, 6,4 и 12,8 Тбайт.

Заявленная скорость последовательного чтения информации достигает 7,0 Гбайт/с, скорость последовательной записи — 6,5 Гбайт/с. Значение IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при произвольном чтении и произвольной записи данных — до 1,6 млн и 245 тыс. соответственно.

Накопители поддерживают шифрование AES-256. Упомянуты средства мониторинга S.M.A.R.T., а также функция безопасного уничтожения данных Crypto Erase. Производитель предоставляет на устройства пятилетнюю гарантию.

HPE анонсировала новую серию накопителей VRO (Very Read Optimized), которые призваны заменить 2,5” жёсткие диски 10K RPM и сертифицированы для работы в платформах Apollo, ProLiant и Synergy. Новинки до 175 раз быстрее, имеют впятеро более низкие задержки и в три раза энергоэффективнее в сравнении с самыми быстрыми HDD от HPE. Но есть один нюанс.

Нюанс этот заключается в том, что новые накопители построены на базе 96-слойной QLC-памяти Micron и оптимизированы под определённый тип нагрузок, почему они и названы VRO: > 80% для случайного чтения и < 20% для последовательной записи крупными блоками (128 Кбайт). В этом случае показатель DWPD достигает 0,8. Неподходящая нагрузка — 100% случайная запись 4K-блоками — снижает это показатель до 0,05-0,2 в зависимости от ёмкости накопителя.

Накопители имеют интерфейс SATA3 с поддержкой горячей замены и представлены в форм-факторе 2,5” (960 Гбайт, 1,92 Тбайт, 3,84 Тбайт и 7,68 Тбайт) и 3,5” (3,84 Тбайт и 7,68 Тбайт). Максимальная скорость чтения для всех накопителей составляет 500 Мбайт/с, записи — от 135 (2,5” 960 Гбайт) до 340 (3,5” 7,68 Тбайт) Мбайт/с. Типовой показать IOPS при случайном чтении и записи 43000 и 1950 соответственно для первого накопителя и 54000 и 4500 — для второго. При этом младшая модель в наихудшем сценарии может записать до 350 Тбайт, а старшая — до 700 Тбайт.

Типовые нагрузки для VRO SSD: базы данных SQL/NoSQL, системы Big Data, vSAN, объектное хранилище, Hadoop, СХД для ИИ и машинного обучения и так далее. Все накопители имеют трёхлетнюю гарантию. По данным Blocks&Files, стоимость новинок стартует с $739,99. Несмотря на то, что стоимость SSD всё равно выше HDD, с учётом более высокой производительности выигрыш в TCO, по словам HPE, заметен.

VAST DATA выпустила платформу хранения LightSpeed, само название которой уже намекает на высокую скорость работы. Решение построено на базе другого продукта компании — Universal Storage DASE (DisAggregated, Shared, Everything), которое было анонсировано в прошлом году. Что такого особенного в новой архитектуре и действительно ли хранилище получилось быстрым?

По словам VAST, ее универсальное хранилище (Universal Storage) — это полностью новая технология, которая использует последние технологии, такие как NVMe-over-Fabric, Storage Class Memory (SCM, в даном случае это Optane) и флеш-память QLC. Все это вместе позволяет создать полностью дезагрегированное хранилище с флеш-памятью NVMe, с масштабированием до эксабайта и с поддержкой различных рабочих нагрузок.

Основные преимущества VAST Universal Storage DASE:

• Масштабирование СХД до эксабайта и глобальное пространство имен: каждый сервер имеет доступ ко всем накопителям в кластере, устраняется необходимость в дорогостоящем ускорении операций чтения/записи на основе DRAM или в тиринге, гарантируя, что каждая операция чтения/записи будет выполняться на быстрых накопителях NVMe.
• Серверы слабо связаны в архитектуре VAST и могут масштабироваться почти до бесконечности, потому что им не нужно координировать операции ввода-вывода друг с другом и они не обрабатывают межкластерное взаимодействие, что обычно является основной трудностью в масштабировании систем хранения. Серверы VAST можно поместить в контейнеры и встроить в серверы приложений, чтобы обеспечить производительность NVMe-oF на каждом хосте;
• Глобальная трансляция QLC: архитектура VAST DASE оптимизирована для записи на недорогие носители QLC, позволяет увеличить их долговечность до 10 лет, за счет применения новых методов размещения данных, с использованием большого буфера записи SCM;
• Глобальная защита данных: компромисс между затратами на защиту данных и отказоустойчивостью системы достигается за счет новых алгоритмов, которые при большом количестве узлов обеспечивают накладные расходы в 2% (по сравнению с 33-66% для традиционных систем);
• Глобальное сжатие: VAST применяет собственные разработки для сжатия данных, которое может быть как глобальным, так и побайтовым. Система обнаруживает и использует шаблоны схожести данных в глобальном пространстве имен на уровне детализации, который в 4 000 – 128 000 раз меньше, чем современные подходы к дедупликации. Конечным результатом является система, которая реализует эффективные алгоритмы сжатия для всех видов данных, без ущерба для скорости доступа.

По заявлению VAST, новые платформы LightSpeed NMVe обеспечивают вдвое большую пропускную способность, чем системы предыдущего поколения.

Кластеры VAST LightSpeed доступны в трех вариантах конфигурации:

• 2 узла LightSpeed, обеспечивающие пропускную способность 80 Гбайт/с, с использованием 32 GPU;
• 5 узлов (Pentagon), обеспечивающие пропускную способность 200 Гбайт/с, с использованием 80 GPU;
• 10 узлов (Decagon), обеспечивающие пропускную способность 400 Гбайт/с, с использованием 160 GPU.

VAST в настоящее время сотрудничает с NVIDIA, чтобы использовать технологию NVIDIA GPU Direct Storage, что позволит получить значительный прирост в производительности для операций ввода/вывода.

Корпорация Intel анонсировала сегодня новые твердотельные накопители корпоративного класса — изделия D7-P5510 и D5-P5316, предназначенные для применения в центрах обработки данных, в составе облачных платформ и пр.

Решение D7-P5510 — первый в мире накопитель, построенный по 144-слойной технологии TLC NAND (трёхуровневая архитектура ячейки памяти). Устройство выполнено в формате U.2 с толщиной корпуса 15 мм.

Заказчикам будут доступны модификации D7-P5510 вместимостью 3,84 и 7,68 Тбайт. Заявленная скорость чтения информации достигает 7000 Мбайт/с, скорость записи — 4194 Мбайт/с. Величина IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при произвольном чтении и записи блоками по 4 Кбайт — до 930 000 и 190 000 соответственно.

Устройства могут выдерживать более одной полной перезаписи в сутки (DWPD). Среди особенностей новинок можно отметить поддержку NVMe-MI, более быструю работу TRIM, поддержку множественных пространств имён с возможностью блокировки, настраиваемый уровень TDP, а также аппаратное шифрование AES-256 (TCG OPAL 2.0.1).

В свою очередь, D5-P5316 — накопитель большей ёмкости с высоким уровнем износостойкости, произведённый по первой в отрасли 144-слойной технологии QLC NAND (четыре бита информации в ячейке). Устройства будут предлагаться в форматах U.2 и E1.L, а вместимость составит 15,36 и 30,72 Тбайт.

Для накопителей D5-P5316 приводятся показатели быстродействия на операциях чтения — до 6800 Мбайт/с и до 800 000 IOPS. Отмечается, что по скорости чтения, благодаря оптимизациям, новые QLC-накопители почти не отличаются от TLC. Это же относится и к различным показателям надёжности. В частности, для 30-Тбайт заявлена возможность записи до 18 Пбайт.

Новинки обеспечат высокую плотность хранения данных — до 1 Пбайт в 1U-шасси для E1.L-накопителей. Увеличение ёмкости вкупе со снижением энергопотребления снижает совокупную стоимость владения СХД. И через пару, по мнению Intel, SSD станут выгоднее HDD.

Продажи изделий D7-P5510 начнутся до конца 2020 года, тогда как решения D5-P5316 станут доступны в первой половине 2021-го.