2022 ODCC,從設計角度出發,如何實現數據中心SSD的創新
在過去十年中,互聯網已經深入到生活的方方面面中,其日新月異的發展速度帶動了云計算、人工智能等技術產業的興起。為滿足互聯網的日益加快的發展速度和數據海量增長趨勢,作為集中儲存和處理數據的重要基礎設施,數據中心需進一步提高性能、優化成本、提高業務彈性,為創新應用的發展鋪平道路。
9月5日至6日,由開放數據中心委員會(ODCC)主辦,阿里巴巴、騰訊、百度、中國電信、中國移動、中國信息通信研究院、京東、美團承辦的“2022開放數據中心峰會”在北京國際會議中心召開。
寶存科技作為企業級和數據中心存儲的優秀企業,同時也是開放數據中心委員會的一員,在峰會上展示了旗下PCIe Gen4以及Gen5企業級存儲產品,并由寶存科技產品研發副總姜海先生,在2022開放數據中心峰會中的服務器分論壇上發表題為《數據中心SSD的設計挑戰和創新》的演講,分享了一系列關于企業級SSD在面對技術發展中的設計挑戰和應對。
值得一提的是,公司憑借極具競爭力的產品、出色的解決方案和對行業的洞悉了解,受到了開放數據中心委員會的認可,在本次峰會上榮獲ODCC“優秀合作伙伴“獎項。
隨著互聯網、人工智能、車聯網、云計算的蓬勃發展,數據存儲正面臨著前所未有的發展機遇。同時,PCIe接口協議近年來愈加快速的更新迭代,NAND Flash層數突破200大關、NVMe及OCP Cloud等標準演進以及針對應用優化性能的存儲場景,也對存儲產品的設計帶來了挑戰。
PCIe 3.0協議于2010年推出,經過7年時間升級到了PCIe 4.0,而發展到PCIe 5.0僅僅用了兩年。企業級SSD要在高速PCIe接口上呈現出色的性能,需要強勁的CPU資源、DRAM接口、硬件加速引擎及所有部件以最大化SSD的性能,并在功耗、容量、性能,散熱及封裝形態上做最佳平衡。
NAND Flash在2019年年底時才達到96層,而在FMS 2022上各家閃存原廠都已推出200層以上NAND Flash產品。更高層數和更高密度的NAND Flash降低了成本,但在使用中的數據誤碼率會大大提升,因此也就需要更為先進的LDPC糾錯引擎及智能的NAND管理算法,在保持其數據準確性和耐用度的同時保障性能及QoS。
NVMe、OCP Cloud以及EDSFF等規范標準,既便于SSD產品設計,也加速了企業引入SSD產品。從NVMe 2.0體系加速了新的功能從技術提案到標準落地的時間,企業級SSD的固件架構及背后的硬件加速要足夠靈活以支撐新功能標準的快速落地應用。
數據存儲的應用場景越來越多,SSD需要針對應用進行專項優化定制才能更好地滿足多樣化的應用場景。Open Channel SSD、Zoned Namespace SSD的出現,在SSD的使用壽命、性能提升、延遲降低上有著明顯優勢,并且其分區的特性能夠讓更多“租戶”靈活地、針對性地使用存儲分區,這需要SSD能夠支持良好的QoS隔離,從而加大了SSD設計難度。
寶存科技將持續跟進業界趨勢,保持旗下產品與PCIe、NAND接口速度同步迭代。目前已推出SP4E/SP4X系列PCIe Gen4 SSD產品,提供NVMe標品以及ZNS定制化產品。同時,為應對未來數據中心將要提出的一系列挑戰,寶存科技已推出面向下一世代的PCIe NVMe Gen5企業級SSD規劃——SP5E/SP5X系列。計劃在2023年第一季度推出工程樣品,第三季度進行產品送樣測試。
SP5E/SP5X系列PCIe Gen5 SSD產品將基于總公司慧榮科技的MonTitan?平臺設計開發,采用PerformaShape?、NANDCommand?以及分層FW堆棧等技術。
PerformaShape?作為ASIC加速的性能塑造機制,在用戶所指定的具體應用上優化SSD性能。結合使用硬件隔離技術,SM8366能夠確保最大的帶寬性能,最大化隨機、順序讀寫等用戶定義的QOS類型,并降低鄰里效應以及最大限度利用SSD資源。
NANDCommand?技術中,提供了具有高糾錯能力的高速LDPC引擎、高效的媒體監控和管理、機器學習和智能管理DSP引擎以及更低延遲和更高吞吐量的優化數據路徑,為企業級NAND Flash提供了更為先進的管理技術。
分層固件堆棧架構在提供包括硬件抽象層、通用FTL層、NAND Flash適配器層、用于SSD管理控制和診斷等可重復使用固件模塊的基礎上,引入客戶定制層,用于配置Turnkey SSD 參數并添加客戶特定應用。既簡化了開發難度、提供廣泛適配性,也為客戶多樣化的產品應用場景提供了高性能的差異化和定制化產品。
作為一家深耕企業級存儲領域的公司,寶存科技擁有豐富的云數據中心需求聯合開發和定制、NAND適配及迭代管理等方面的豐富經驗,并且在總公司慧榮科技全球領先的主控技術的加持下,寶存科技將持續輸出具有競爭力的高性能、高穩定性和高可靠性的企業級存儲產品,為未來的無限數據增長做好充分準備,與合作伙伴共建繁榮數據中心生態。