企業(yè)級(jí)SSD的發(fā)展趨勢(shì)以及背后邏輯

PCIe是一種高速串行的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率平均每三年翻一番，憑借低延遲、高帶寬和高可擴(kuò)展等特點(diǎn)為存儲(chǔ)行業(yè)帶來(lái)重大變革。而近幾年，機(jī)器學(xué)習(xí)等新興應(yīng)用正在加速推進(jìn)PCIe SSD的發(fā)展。

“企業(yè)級(jí)SSD的發(fā)展和數(shù)據(jù)中心的需求總體上緊密相關(guān)。一些短期存在的需求長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看未必符合長(zhǎng)期的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，需要找到合乎行業(yè)規(guī)律的真正需求?！盌ERA得瑞領(lǐng)新副總裁康雷在2022開(kāi)放數(shù)據(jù)中心峰會(huì)上探討了企業(yè)級(jí)SSD的發(fā)展趨勢(shì)以及背后邏輯，闡述得瑞DERA的前瞻觀點(diǎn)，并重磅發(fā)布PCIe 4.0新品。

驅(qū)動(dòng)SSD發(fā)展的主要因素

首先，客戶體驗(yàn)是所有需求的來(lái)源。SSD不僅僅是一個(gè)孤立的產(chǎn)品，它會(huì)被應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器上，所以數(shù)據(jù)中心的拓?fù)浼軜?gòu)、核心交換機(jī)的容量及擴(kuò)容計(jì)劃、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接口是否支持?jǐn)U展以實(shí)現(xiàn)更好的兼容性和可用性等等，這一系列因素都將決定整個(gè)數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器的技術(shù)路線。可以說(shuō)，企業(yè)級(jí)SSD的發(fā)展和數(shù)據(jù)中心的需求總體上是緊密相連的，而SSD產(chǎn)品最終要滿足實(shí)際的客戶需求和體驗(yàn)。

其次，SSD的外在呈現(xiàn)也可以幫助我們辨識(shí)驅(qū)動(dòng)其發(fā)展的重要因素，比如企業(yè)級(jí)SSD的功能定義等。。而SSD產(chǎn)品性能主要與PCIe接口、DDR和NAND升級(jí)、主控策略有關(guān)，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(chǎng)的發(fā)展變化。

其次，SSD內(nèi)生的一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同樣在驅(qū)動(dòng)SSD發(fā)生變化。比如近年來(lái)發(fā)展迅速的NVMe協(xié)議、新的Command Set指令集和transport標(biāo)準(zhǔn)，都做了一些新的擴(kuò)展定義，在NVMe Basic Spec之外，定義了三類(lèi)Command Set,除了常用的NVMe Command Set，以及近兩年出現(xiàn)的ZNS Command Set和KV Command Set, Transportation有基于原生的 PCIe標(biāo)準(zhǔn)，而后又出現(xiàn)基于RDMA和TCP的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，NVMe的MI協(xié)議也越來(lái)越普及，從協(xié)議功能角度來(lái)看，它也是SSD發(fā)展的一大推動(dòng)點(diǎn)。

新技術(shù)帶來(lái)新機(jī)會(huì)

過(guò)去幾十年，算力和一些新型計(jì)算存儲(chǔ)始終在發(fā)展變化。硬件資源以計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)三個(gè)維度演進(jìn)。從CPU計(jì)算單元到GPU、TPU等，存儲(chǔ)從HDD、磁帶等再到SSD，網(wǎng)絡(luò)從過(guò)去的網(wǎng)卡，再到smart NIC/DPU等。

在架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常提到存算分離，也就是計(jì)算層與存儲(chǔ)層解耦, 使得彼此在擴(kuò)縮容時(shí)互不影響。近兩年存算一體、近存計(jì)算的概念火熱，在存儲(chǔ)體系中增加算力，在離數(shù)據(jù)最近的地方進(jìn)行計(jì)算，最大的好處就是解決了加速運(yùn)算的問(wèn)題?？道滋岬?，專(zhuān)用的計(jì)算存儲(chǔ)SSD在數(shù)據(jù)中心的實(shí)用性和通用性并不是非常好。對(duì)一般的開(kāi)放數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，成本增加后的計(jì)算存儲(chǔ)，可能促進(jìn)A業(yè)務(wù)性能提升，但對(duì)B業(yè)務(wù)卻沒(méi)有任何價(jià)值體現(xiàn)。同時(shí)，一些新趨勢(shì)，比如GPU/TPU和DPU，也在爭(zhēng)奪服務(wù)器上的計(jì)算話語(yǔ)權(quán)。以前我們認(rèn)為可能有三個(gè)功能適合落盤(pán)去做，現(xiàn)在來(lái)看可能兩個(gè)功能都可以被 GPU、DPU來(lái)實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需落盤(pán)。同時(shí)還有異構(gòu)、邊緣等帶來(lái)了一些新的沖擊，而CXL這樣比較有顛覆性的協(xié)議，可以把服務(wù)器上的條塊化內(nèi)存組織起來(lái)，在小范圍內(nèi)形成一個(gè)內(nèi)存的池化，具有諸多優(yōu)點(diǎn)。

應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求 PCIe 4.0新品發(fā)布

PCIe 標(biāo)準(zhǔn)無(wú)疑是推動(dòng)SSD發(fā)展的一大動(dòng)力，也受到NAND堆疊層數(shù)和工藝提升的影響，從GEN3到GEN4，PCIe是驅(qū)動(dòng)SSD性能提升的一個(gè)重要因素。DERA在多年研發(fā)基礎(chǔ)之上，順勢(shì)發(fā)布了PCIe 4.0新品。

完全自研主控的DERA NVMe SSD D7436/D7456，適用于各類(lèi)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和企業(yè)客戶以及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目，從控制器到Flash，DERA均采用國(guó)產(chǎn)化的方案供應(yīng)，具有高性能、高可靠、大容量的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。相較上一代3.0產(chǎn)品，該系列在順序讀寫(xiě)帶寬、隨機(jī)讀寫(xiě)性能上均有提升，實(shí)現(xiàn)了端到端的數(shù)據(jù)保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、高溫預(yù)警、斷電保護(hù)等企業(yè)級(jí)可靠性。靈活的選項(xiàng)上提供從1.6TB到15.36TB的大容量，采用U.2 15mm規(guī)格，匹配企業(yè)級(jí)應(yīng)用環(huán)境，滿足高密度應(yīng)用性。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，擁有自主企業(yè)級(jí)主控芯片技術(shù)，得瑞DERA當(dāng)屬代表。從其產(chǎn)品路徑來(lái)看，大部分應(yīng)用于頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，幫助用戶在618、雙11高并發(fā)場(chǎng)景下，應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)帶來(lái)的沖擊和考驗(yàn)。

縱觀每一代控制器產(chǎn)品，得瑞DERA都以山來(lái)命名，也賦予了其產(chǎn)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(fā)的第三代數(shù)據(jù)中心級(jí)NVMe SSD控制器，也是首款支持PCIe 4.0的企業(yè)級(jí)主控?？道妆硎?，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(duì)應(yīng)過(guò)程中成功研發(fā)5代SSD模組產(chǎn)品，不同子型號(hào)選擇適配不同NAND，并保證每一代都有新功能開(kāi)發(fā)，以應(yīng)對(duì)當(dāng)下的市場(chǎng)需求。

持續(xù)創(chuàng)新 構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)算力基礎(chǔ)設(shè)施

如今，人工智能、大數(shù)據(jù)應(yīng)用對(duì)帶寬要求越來(lái)越高，大概能占到50%以上的新增帶寬。針對(duì)這些業(yè)務(wù)，得瑞DERA 此次推出的D7436/ D7456系列SSD產(chǎn)品為效率提升提供保障，以支撐大數(shù)據(jù)和人工智能的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更佳的能耗比，保證支撐系統(tǒng)供應(yīng)的同時(shí)，滿足數(shù)據(jù)中心綠色低碳的要求。

縱觀SSD主控芯片領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍需打破技術(shù)壁壘。自動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)出身的康雷，進(jìn)入企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)圈后，從開(kāi)發(fā)逐步向產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。在他看來(lái)，近兩年企業(yè)級(jí)市場(chǎng)整體加速迭代，從某種意義上說(shuō)已經(jīng)處于供過(guò)于求的狀態(tài)，應(yīng)該適當(dāng)放慢節(jié)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(jù)政策優(yōu)勢(shì)。企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力需要在技術(shù)上做沉淀，而非紙上談兵，實(shí)現(xiàn)用戶價(jià)值，才能走得更遠(yuǎn)。

據(jù)了解，得瑞DERA將市場(chǎng)重點(diǎn)投放在八大行業(yè)，除互聯(lián)網(wǎng)之外，電信、金融、電力、交通等行業(yè)，也是其重點(diǎn)深耕領(lǐng)域。對(duì)于產(chǎn)品規(guī)劃，康雷表示，包括EMEI系列在內(nèi)，下一代產(chǎn)品中將考慮支持CXL標(biāo)準(zhǔn)，打造GEN5系列產(chǎn)品。DERA從存儲(chǔ)控制器自研開(kāi)始，再到測(cè)試模組等等，實(shí)現(xiàn)了自主可控，打造了全鏈條的設(shè)計(jì)制造和分裝測(cè)試流程，形成完整的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，其生態(tài)伙伴超過(guò)200家，客戶逾300家，出貨量達(dá)15萬(wàn)PCS以上。我們有理由相信，作為國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)SSD研發(fā)和創(chuàng)新先行者，得瑞DERA將以創(chuàng)新技術(shù)持續(xù)為算力基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

審核編輯 ：李倩