2022 ODCC,从设计角度出发,如何实现数据中心SSD的创新

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在过去十年中,互联网已经深入到生活的方方面面中,其日新月异的发展速度带动了云计算、人工智能等技术产业的兴起。

在过去十年中,互联网已经深入到生活的方方面面中,其日新月异的发展速度带动了云计算、人工智能等技术产业的兴起。为满足互联网的日益加快的发展速度和数据海量增长趋势,作为集中储存和处理数据的重要基础设施,数据中心需进一步提高性能、优化成本、提高业务弹性,为创新应用的发展铺平道路。

9月5日至6日,由开放数据中心委员会(ODCC)主办,阿里巴巴、腾讯、百度、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院、京东、美团承办的“2022开放数据中心峰会”在北京国际会议中心召开。

宝存科技作为企业级和数据中心存储的优秀企业,同时也是开放数据中心委员会的一员,在峰会上展示了旗下PCIe Gen4以及Gen5企业级存储产品,并由宝存科技产品研发副总姜海先生,在2022开放数据中心峰会中的服务器分论坛上发表题为《数据中心SSD的设计挑战和创新》的演讲,分享了一系列关于企业级SSD在面对技术发展中的设计挑战和应对。

值得一提的是,公司凭借极具竞争力的产品、出色的解决方案和对行业的洞悉了解,受到了开放数据中心委员会的认可,在本次峰会上荣获ODCC“优秀合作伙伴“奖项。

随着互联网、人工智能、车联网、云计算的蓬勃发展,数据存储正面临着前所未有的发展机遇。同时,PCIe接口协议近年来愈加快速的更新迭代,NAND Flash层数突破200大关、NVMe及OCP Cloud等标准演进以及针对应用优化性能的存储场景,也对存储产品的设计带来了挑战。

PCIe 3.0协议于2010年推出,经过7年时间升级到了PCIe 4.0,而发展到PCIe 5.0仅仅用了两年。企业级SSD要在高速PCIe接口上呈现出色的性能,需要强劲的CPU资源、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,散热及封装形态上做最佳平衡。

NAND Flash在2019年年底时才达到96层,而在FMS 2022上各家闪存原厂都已推出200层以上NAND Flash产品。更高层数和更高密度的NAND Flash降低了成本,但在使用中的数据误码率会大大提升,因此也就需要更为先进的LDPC纠错引擎及智能的NAND管理算法,在保持其数据准确性和耐用度的同时保障性能及QoS。

NVMe、OCP Cloud以及EDSFF等规范标准,既便于SSD产品设计,也加速了企业引入SSD产品。从NVMe 2.0体系加速了新的功能从技术提案到标准落地的时间,企业级SSD的固件架构及背后的硬件加速要足够灵活以支撑新功能标准的快速落地应用。

数据存储的应用场景越来越多,SSD需要针对应用进行专项优化定制才能更好地满足多样化的应用场景。Open Channel SSD、Zoned Namespace SSD的出现,在SSD的使用寿命、性能提升、延迟降低上有着明显优势,并且其分区的特性能够让更多“租户”灵活地、针对性地使用存储分区,这需要SSD能够支持良好的QoS隔离,从而加大了SSD设计难度。

宝存科技将持续跟进业界趋势,保持旗下产品与PCIe、NAND接口速度同步迭代。目前已推出SP4E/SP4X系列PCIe Gen4 SSD产品,提供NVMe标品以及ZNS定制化产品。同时,为应对未来数据中心将要提出的一系列挑战,宝存科技已推出面向下一世代的PCIe NVMe Gen5企业级SSD规划——SP5E/SP5X系列。计划在2023年第一季度推出工程样品,第三季度进行产品送样测试。

SP5E/SP5X系列PCIe Gen5 SSD产品将基于总公司慧荣科技的MonTitan™平台设计开发,采用PerformaShape™、NANDCommand™以及分层FW堆栈等技术。

PerformaShape™作为ASIC加速的性能塑造机制,在用户所指定的具体应用上优化SSD性能。结合使用硬件隔离技术,SM8366能够确保最大的带宽性能,最大化随机、顺序读写等用户定义的QOS类型,并降低邻里效应以及最大限度利用SSD资源。

NANDCommand™技术中,提供了具有高纠错能力的高速LDPC引擎、高效的媒体监控和管理、机器学习和智能管理DSP引擎以及更低延迟和更高吞吐量的优化数据路径,为企业级NAND Flash提供了更为先进的管理技术。

分层固件堆栈架构在提供包括硬件抽象层、通用FTL层、NAND Flash适配器层、用于SSD管理控制和诊断等可重复使用固件模块的基础上,引入客户定制层,用于配置Turnkey SSD 参数并添加客户特定应用。既简化了开发难度、提供广泛适配性,也为客户多样化的产品应用场景提供了高性能的差异化和定制化产品。

作为一家深耕企业级存储领域的公司,宝存科技拥有丰富的云数据中心需求联合开发和定制、NAND适配及迭代管理等方面的丰富经验,并且在总公司慧荣科技全球领先的主控技术的加持下,宝存科技将持续输出具有竞争力的高性能、高稳定性和高可靠性的企业级存储产品,为未来的无限数据增长做好充分准备,与合作伙伴共建繁荣数据中心生态。

责任编辑:张诚
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