PCIe是一種高速串行的計算機擴展總線標準,傳輸速率平均每三年翻一番,憑借低延遲、高帶寬和高可擴展等特點為存儲行業帶來重大變革。而近幾年,機器學習等新興應用正在加速推進PCIe SSD的發展。
“企業級SSD的發展和數據中心的需求總體上緊密相關。一些短期存在的需求長遠來看未必符合長期的行業發展趨勢,需要找到合乎行業規律的真正需求。”DERA得瑞領新副總裁康雷在2022開放數據中心峰會上探討了企業級SSD的發展趨勢以及背后邏輯,闡述得瑞DERA的前瞻觀點,并重磅發布PCIe 4.0新品。
驅動SSD發展的主要因素
首先,客戶體驗是所有需求的來源。SSD不僅僅是一個孤立的產品,它會被應用在數據中心和服務器上,所以數據中心的拓撲架構、核心交換機的容量及擴容計劃、服務器網絡接口是否支持擴展以實現更好的兼容性和可用性等等,這一系列因素都將決定整個數據中心和服務器的技術路線。可以說,企業級SSD的發展和數據中心的需求總體上是緊密相連的,而SSD產品最終要滿足實際的客戶需求和體驗。
其次,SSD的外在呈現也可以幫助我們辨識驅動其發展的重要因素,比如企業級SSD的功能定義等。。而SSD產品性能主要與PCIe接口、DDR和NAND升級、主控策略有關,尤其是功耗方面,影響較為明顯。總之,SSD的功能、性能、功耗、Form Factor等也催生了SSD市場的發展變化。
其次,SSD內生的一些相關標準,同樣在驅動SSD發生變化。比如近年來發展迅速的NVMe協議、新的Command Set指令集和transport標準,都做了一些新的擴展定義,在NVMe Basic Spec之外,定義了三類Command Set,除了常用的NVMe Command Set,以及近兩年出現的ZNS Command Set和KV Command Set, Transportation有基于原生的 PCIe標準,而后又出現基于RDMA和TCP的標準。同時,NVMe的MI協議也越來越普及,從協議功能角度來看,它也是SSD發展的一大推動點。
新技術帶來新機會
過去幾十年,算力和一些新型計算存儲始終在發展變化。硬件資源以計算、網絡和存儲三個維度演進。從CPU計算單元到GPU、TPU等,存儲從HDD、磁帶等再到SSD,網絡從過去的網卡,再到smart NIC/DPU等。
在架構設計時經常提到存算分離,也就是計算層與存儲層解耦, 使得彼此在擴縮容時互不影響。近兩年存算一體、近存計算的概念火熱,在存儲體系中增加算力,在離數據最近的地方進行計算,最大的好處就是解決了加速運算的問題。康雷提到,專用的計算存儲SSD在數據中心的實用性和通用性并不是非常好。對一般的開放數據中心來說,成本增加后的計算存儲,可能促進A業務性能提升,但對B業務卻沒有任何價值體現。同時,一些新趨勢,比如GPU/TPU和DPU,也在爭奪服務器上的計算話語權。以前我們認為可能有三個功能適合落盤去做,現在來看可能兩個功能都可以被 GPU、DPU來實現,而無需落盤。同時還有異構、邊緣等帶來了一些新的沖擊,而CXL這樣比較有顛覆性的協議,可以把服務器上的條塊化內存組織起來,在小范圍內形成一個內存的池化,具有諸多優點。
應對市場需求 PCIe 4.0新品發布
PCIe 標準無疑是推動SSD發展的一大動力,也受到NAND堆疊層數和工藝提升的影響,從GEN3到GEN4,PCIe是驅動SSD性能提升的一個重要因素。DERA在多年研發基礎之上,順勢發布了PCIe 4.0新品。
完全自研主控的DERA NVMe SSD D7436/D7456,適用于各類互聯網數據中心和企業客戶以及國產化項目,從控制器到Flash,DERA均采用國產化的方案供應,具有高性能、高可靠、大容量的產品優勢。相較上一代3.0產品,該系列在順序讀寫帶寬、隨機讀寫性能上均有提升,實現了端到端的數據保護、過溫保護、高溫預警、斷電保護等企業級可靠性。靈活的選項上提供從1.6TB到15.36TB的大容量,采用U.2 15mm規格,匹配企業級應用環境,滿足高密度應用性。
國內市場來看,擁有自主企業級主控芯片技術,得瑞DERA當屬代表。從其產品路徑來看,大部分應用于頭部互聯網企業,幫助用戶在618、雙11高并發場景下,應對業務系統帶來的沖擊和考驗。
縱觀每一代控制器產品,得瑞DERA都以山來命名,也賦予了其產品使命。繼2016年TAI控制器、2019年MENG控制器之后,今年重磅推出EMEI控制器,是得瑞自主研發的第三代數據中心級NVMe SSD控制器,也是首款支持PCIe 4.0的企業級主控。康雷表示,EMEI之后的PCIe 5.0主控SONG將于明年下半年推出。每代主控均為一次流片成功,且對應過程中成功研發5代SSD模組產品,不同子型號選擇適配不同NAND,并保證每一代都有新功能開發,以應對當下的市場需求。
持續創新 構筑堅實算力基礎設施
如今,人工智能、大數據應用對帶寬要求越來越高,大概能占到50%以上的新增帶寬。針對這些業務,得瑞DERA 此次推出的D7436/ D7456系列SSD產品為效率提升提供保障,以支撐大數據和人工智能的應用,實現更佳的能耗比,保證支撐系統供應的同時,滿足數據中心綠色低碳的要求。
縱觀SSD主控芯片領域,國內市場仍需打破技術壁壘。自動控制專業出身的康雷,進入企業級存儲圈后,從開發逐步向產品轉型。在他看來,近兩年企業級市場整體加速迭代,從某種意義上說已經處于供過于求的狀態,應該適當放慢節奏,逐步更新。政策利好是一方面,但自主可控不代表就是占據政策優勢。企業的競爭力需要在技術上做沉淀,而非紙上談兵,實現用戶價值,才能走得更遠。
據了解,得瑞DERA將市場重點投放在八大行業,除互聯網之外,電信、金融、電力、交通等行業,也是其重點深耕領域。對于產品規劃,康雷表示,包括EMEI系列在內,下一代產品中將考慮支持CXL標準,打造GEN5系列產品。DERA從存儲控制器自研開始,再到測試模組等等,實現了自主可控,打造了全鏈條的設計制造和分裝測試流程,形成完整的存儲產業生態,其生態伙伴超過200家,客戶逾300家,出貨量達15萬PCS以上。我們有理由相信,作為國內企業級SSD研發和創新先行者,得瑞DERA將以創新技術持續為算力基礎設施構筑堅實基礎。
審核編輯 :李倩
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原文標題:企業級PCIe 4.0 SSD發布 :以創新技術構筑綠色算力基礎設施
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