企業(yè)級SSD的發(fā)展趨勢以及背后邏輯

PCIe是一種高速串行的計算機擴展總線標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率平均每三年翻一番，憑借低延遲、高帶寬和高可擴展等特點為存儲行業(yè)帶來重大變革。而近幾年，機器學(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遠(yuǎn)來看未必符合長期的行業(yè)發(fā)展趨勢，需要找到合乎行業(yè)規(guī)律的真正需求。”DERA得瑞領(lǐng)新副總裁康雷在2022開放數(shù)據(jù)中心峰會上探討了企業(yè)級SSD的發(fā)展趨勢以及背后邏輯，闡述得瑞DERA的前瞻觀點，并重磅發(fā)布PCIe 4.0新品。

驅(qū)動SSD發(fā)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(chǎn)品，它會被應(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)、核心交換機的容量及擴容計劃、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接口是否支持?jǐn)U展以實現(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數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器的技術(shù)路線?？梢哉f，企業(yè)級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)品最終要滿足實際的客戶需求和體驗。

其次，SSD的外在呈現(xiàn)也可以幫助我們辨識驅(qū)動其發(fā)展的重要因素，比如企業(yè)級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、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SSD發(fā)生變化。比如近年來發(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(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，NVMe的MI協(xié)議也越來越普及，從協(xié)議功能角度來看，它也是SSD發(fā)展的一大推動點。

新技術(shù)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(fā)展變化。硬件資源以計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲三個維度演進(jìn)。從CPU計算單元到GPU、TPU等，存儲從HDD、磁帶等再到SSD，網(wǎng)絡(luò)從過去的網(wǎng)卡，再到smart NIC/DPU等。

在架構(gòu)設(shè)計時經(jīng)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(shù)據(jù)最近的地方進(jìn)行計算，最大的好處就是解決了加速運算的問題?？道滋岬剑瑢Ｓ玫挠嬎愦鎯SD在數(shù)據(jù)中心的實用性和通用性并不是非常好。對一般的開放數(shù)據(jù)中心來說，成本增加后的計算存儲，可能促進(jìn)A業(yè)務(wù)性能提升，但對B業(yè)務(wù)卻沒有任何價值體現(xiàn)。同時，一些新趨勢，比如GPU/TPU和DPU，也在爭奪服務(wù)器上的計算話語權(quán)。以前我們認(rèn)為可能有三個功能適合落盤去做，現(xiàn)在來看可能兩個功能都可以被 GPU、DPU來實現(xiàn)，而無需落盤。同時還有異構(gòu)、邊緣等帶來了一些新的沖擊，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，在小范圍內(nèi)形成一個內(nèi)存的池化，具有諸多優(yōu)點。

應(yīng)對市場需求 PCIe 4.0新品發(fā)布

PCIe 標(biāo)準(zhǔn)無疑是推動SSD發(fā)展的一大動力，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SSD性能提升的一個重要因素。DERA在多年研發(fā)基礎(chǔ)之上，順勢發(fā)布了PCIe 4.0新品。

完全自研主控的DERA NVMe SSD D7436/D7456，適用于各類互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和企業(yè)客戶以及國產(chǎn)化項目，從控制器到Flash，DERA均采用國產(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。相較上一代3.0產(chǎn)品，該系列在順序讀寫帶寬、隨機讀寫性能上均有提升，實現(xiàn)了端到端的數(shù)據(jù)保護(hù)、過溫保護(hù)、高溫預(yù)警、斷電保護(hù)等企業(yè)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(guī)格，匹配企業(yè)級應(yīng)用環(huán)境，滿足高密度應(yīng)用性。

國內(nèi)市場來看，擁有自主企業(yè)級主控芯片技術(shù)，得瑞DERA當(dāng)屬代表。從其產(chǎn)品路徑來看，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)場景下，應(yīng)對業(yè)務(wù)系統(tǒng)帶來的沖擊和考驗。

縱觀每一代控制器產(chǎn)品，得瑞DERA都以山來命名，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NVMe SSD控制器，也是首款支持PCIe 4.0的企業(yè)級主控?？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，且對應(yīng)過程中成功研發(fā)5代SSD模組產(chǎn)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(fā)，以應(yīng)對當(dāng)下的市場需求。

持續(xù)創(chuàng)新 構(gòu)筑堅實算力基礎(chǔ)設(shè)施

如今，人工智能、大數(shù)據(jù)應(yīng)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(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，實現(xiàn)更佳的能耗比，保證支撐系統(tǒng)供應(yīng)的同時，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，國內(nèi)市場仍需打破技術(shù)壁壘。自動控制專業(yè)出身的康雷，進(jìn)入企業(yè)級存儲圈后，從開發(fā)逐步向產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。在他看來，近兩年企業(yè)級市場整體加速迭代，從某種意義上說已經(jīng)處于供過于求的狀態(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。企業(yè)的競爭力需要在技術(shù)上做沉淀，而非紙上談兵，實現(xiàn)用戶價值，才能走得更遠(yuǎn)。

據(jù)了解，得瑞DERA將市場重點投放在八大行業(yè)，除互聯(lián)網(wǎng)之外，電信、金融、電力、交通等行業(yè)，也是其重點深耕領(lǐng)域。對于產(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從存儲控制器自研開始，再到測試模組等等，實現(xiàn)了自主可控，打造了全鏈條的設(shè)計制造和分裝測試流程，形成完整的存儲產(chǎn)業(yè)生態(tài)，其生態(tài)伙伴超過200家，客戶逾300家，出貨量達(dá)15萬PCS以上。我們有理由相信，作為國內(nèi)企業(yè)級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)筑堅實基礎(chǔ)。

審核編輯 ：李倩