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[原创] 数据中心热潮下,需要怎样的SSD?

半导体行业观察 ·2022-03-12 11:34·半导体行业观察
阅读:2922



因为爆发的数据需求,数据中心毫无疑问地成为了科技产业的“Big Thing”,这也必然给产业链的相关供应商带来了更高的要求。美光科技存储生态系统和产品营销高级总监Larry Hart在日前接收半导体行业观察记者采访的时候也表达了同样的观点。

美光科技存储生态系统和产品营销高级总监Larry Hart


在他看来,为了支持数据的持续增长、不断变化的工作负载需求以及对可扩展数据中心基础设施的需求,我们需要可以马上部署并能满足未来需求的存储解决方案。如数据中心的SSD,就是Larry Hart认为必须升级的一个方面。

热度渐升的EDSFF


对SSD有了解的读者应该知道,除了PCIe以外,面向不同的市场需求,SSD还延伸出了多种不同的接口。如SATA、mSATA 、M.2和U.2等。而进入最近几年,EDSFF标准因为其新特性,在市场备引起了广泛关注,更被视为数据中心、企业级SSD新标准的最佳候选。
据了解,EDSFF是Enterprise & Data Center SSDForm Factor的缩写。这是一个为存储而优化的第一个行业标准全闪存NVMe规范,以更高的密度、更好的可管理性和最佳的热效率将NVMe推向更高水平。与传统的闪存相比,建立在NVMe功能的基础上的EDSFF的吞吐量增加了6倍,延迟减少7倍。同时适用于长(E1.L)和短(E1.S)驱动。


“这些外形规格专门设计用于提高标准服务器的存储密度,其随机数据访问速度能够轻松地支持多租户架构。Larry Hart接着说。他进一步指出,EDSFF E1.S 将是第一个被广泛采用的 EDSFF 外形规格。它针对 1U 服务器进行了优化,支持主流数据存储和启动用例,同时兼顾了优秀的性能、容量、规模和功耗。“E1.S 为云服务供应商提供了 M.2 和 U.2/U.3 外形规格以外更多的选择,但这并不意味着 M.2 和 U.3 需求会立即大幅减少。为此在他们看来,数据中心将稳步迁移到 E1.S,但客户端和消费类产品将持续需要M.2。”Larry Hart告诉记者。
来到E1.L方面,通过在单个 1U 服务器中封装高达 1PB 的 SSD 存储,其最大限度地提高 1U 平台的存储密度。E1.L 的长度也几乎是 E1.S 的三倍,还提供两种厚度选项,以适应功耗更高的外壳。与 QLC(四层单元)NAND 结合使用,E1.L 能够以更低成本提供更高的密度,从而加速数据中心从硬盘向 SSD 的过渡,上述有点让它们在深度存储和专用阵列应用方面很大的潜力。
至于E3.S 和E3.L 则旨在取代U.2 和U.3,主要用于存储系统和服务器。E3 支持多种电源配置和主机链路宽度,其应用涉及各种高性能场景,包括速度最快的NAND SSD 和计算存储,开辟了在性能密集型和带宽密集型工作负载中的应用新领域。
然而正如Larry Hart所说、颇受欢迎的 SSD 外形规格不会在一夜之间消失。
在他看来,U.3 外形规格是现有 U.2 外形规格标准的创新。U.3 SSD 支持三模式主机检测,以适应广泛的平台设计选择。它提供了简单的热插拔/热添加支持,非常适合客户已有的平台。此外,U.3 SSD 与 U.2 主机完全向后兼容。另一个SSD外形规格M.2 也在数据中心获得了采用,作为系统启动解决方案和紧凑型数据存储器件,通常成组使用以提高密度。它们体积小,功耗低,外形紧凑(22 x 80mm 和 22 x 110mm),应用范围非常灵活(M.2 是启动应用程序的理想选择)。

随机而动的美光


基于这样的理解,美光持之以恒地投入到相关的产品和技术的研发的研发当中,并推出了不少新成果。如美光 7400 SSD 就是他们基于此而推出的一款极具代表性产品。
首先从性能上看,这款SSD的读取性能(7.68TB,U.3)提升至 100 万次 IOPS,同时提高了能效。与上一代相比,美光 7400 每瓦 IOPS 提高了一倍以上;从设计上看,该SSD支持多达 128 个命名空间和多种扇区大小,有助于在高带宽架构上共享 SSD,并开放更多的平台和软件,使主流 NVMe SSD 能够从中受益。


在规格方面,美光 7400 拥有业界最广泛多样的外型规格,包括 U.3、M.2 和E1.S;全系列产品线是专为协助平衡数据中心与日俱增的容量、电源和散热需求而设计。据了解,美光 7400 SSD提供从 400GB 到 7.68TB 的多种容量规格,可支持从开机到高容量储存空间的各种应用。
为了满足数据中心的安全需求,美光还特意加强了该款SSD 的安全性。
Larry Hart介绍说,美光 7400 SSD 提供经过充分验证、基于标准的安全功能支持,例如 TCG Opal,而且还在其控制器中内置了七项新的安全机制。这款美光设计的控制器支持安全执行环境(SEE,Secure Execution Environment),这一专用的安全处理单元实现了与 SSD控制器内的其他(开放)微处理器的电气隔离。只有 SEE 能够访问安全组件,执行安全固件,并为开放式微处理器的固件提供安全服务。SEE 隔离大大降低了存储设备的安全功能被意外或者恶意损害造成的风险,并且 SEE 的执行不会被非安全代码抢占。随着数据和数据驱动的应用程序不断被虚拟化、云服务化和容器化,SEE 也有助于解决新出现的问题。
值得一提的是,这不但是唯一一款同时提供 7mm和 15mm 外型规格的 PCIe 第 4 代 U.3的产品。这款 SSD 也是唯一具备断电保护功能的 PCIe 第 4 代 M.2 22 x80mm,专为支援服务器开机用途而设计。
“美光 7400NVMe SSD 是用于主流数据中心工作负载的 SSD。它提供各种外形规格,具有 PCIe 4.0 的性能,可满足要求严苛的数据中心的需求。这款新的 SSD 有七项安全新功能,在硬件驱动的安全性能方面处于领先地位,而且其数据吞吐量和每瓦 IOPS 均是上一代产品的两倍。”Larry Hart总结说。
展望未来,美光将持续专注于开发领先的产品,同时挖掘产品新功能、构建数据中心 SSD,以帮助用户管理未来的应用程序、工作负载和需求。而公司在控制器、固件、NAND 和 DRAM方面的经验,则是他们提升 SSD 性能的重要保证。


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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