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全国产企业级PCIe 4.0 SSD :以创新技术构筑绿色算力基础设施
2022-09-19

PCIe是一种高速串行的计算机扩展总线标准,传输速率平均每三年翻一番,凭借低延迟、高带宽和高可扩展等特点为存储行业带来重大变革。而近几年,机器学习等新兴应用正在加速推进PCIe SSD的发展。

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“企业级SSD的发展和数据中心的需求总体上紧密相关。一些短期存在的需求长远来看未必符合长期的行业发展趋势,需要找到合乎行业规律的真正需求。”DERA得瑞领新副总裁康雷在2022开放数据中心峰会上探讨了企业级SSD的发展趋势以及背后逻辑,阐述得瑞DERA的前瞻观点,并重磅发布PCIe 4.0新品。

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驱动SSD发展的主要因素

首先,客户体验是所有需求的来源。SSD不仅仅是一个孤立的产品,它会被应用在数据中心和服务器上,所以数据中心的拓扑架构、核心交换机的容量及扩容计划、服务器网络接口是否支持扩展以实现更好的兼容性和可用性等等,这一系列因素都将决定整个数据中心和服务器的技术路线。可以说,企业级SSD的发展和数据中心的需求总体上是紧密相连的,而SSD产品最终要满足实际的客户需求和体验。

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其次,SSD的外在呈现也可以帮助我们辨识驱动其发展的重要因素,比如企业级SSD的功能定义等。而SSD产品性能主要与PCIe接口、DDR和NAND升级、主控策略有关,尤其是功耗方面,影响较为明显。总之,SSD的功能、性能、功耗、Form Factor等也催生了SSD市场的发展变化。

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其次,SSD内生的一些相关标准,同样在驱动SSD发生变化。比如近年来发展迅速的NVMe协议、新的Command Set指令集和transport标准,都做了一些新的扩展定义,在NVMe Basic Spec之外,定义了三类Command Set,除了常用的NVMe Command Set,以及近两年出现的ZNS Command Set和KV Command Set,Transportation有基于原生的 PCIe标准,而后又出现基于RDMA和TCP的标准。同时,NVMe的MI协议也越来越普及,从协议功能角度来看,它也是SSD发展的一大推动点。


新技术带来新机会

过去几十年,算力和一些新型计算存储始终在发展变化。硬件资源以计算、网络和存储三个维度演进。从CPU计算单元到GPU、TPU等,存储从HDD、磁带等再到SSD,网络从过去的网卡,再到smart NIC/DPU等。

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在架构设计时经常提到存算分离,也就是计算层与存储层解耦, 使得彼此在扩缩容时互不影响。近两年存算一体、近存计算的概念火热,在存储体系中增加算力,在离数据最近的地方进行计算,最大的好处就是解决了加速运算的问题。康雷提到,专用的计算存储SSD在数据中心的实用性和通用性并不是非常好。对一般的开放数据中心来说,成本增加后的计算存储,可能促进A业务性能提升,但对B业务却没有任何价值体现。同时,一些新趋势,比如GPU/TPU和DPU,也在争夺服务器上的计算话语权。以前我们认为可能有三个功能适合落盘去做,现在来看可能两个功能都可以被 GPU、DPU来实现,而无需落盘。同时还有异构、边缘等带来了一些新的冲击,而CXL这样比较有颠覆性的协议,可以把服务器上的条块化内存组织起来,在小范围内形成一个内存的池化,具有诸多优点。


应对市场需求 PCIe 4.0新品发布

PCIe 标准无疑是推动SSD发展的一大动力,也受到NAND堆叠层数和工艺提升的影响,从GEN3到GEN4,PCIe是驱动SSD性能提升的一个重要因素。得瑞DERA在多年研发基础之上,顺势发布了PCIe 4.0新品。

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完全自研主控的DERA NVMe SSD D7436/D7456系列,适用于各类互联网数据中心和企业客户以及国产化项目,从控制器到Flash,DERA均采用国产化的方案供应,具有高性能、高可靠、大容量的产品优势。相较上一代3.0产品,该系列在顺序读写带宽、随机读写性能上均有提升,实现了端到端的数据保护、过温保护、高温预警、断电保护等企业级可靠性。灵活的选项上提供从1.6TB到15.36TB的大容量,采用U.2 15mm规格,匹配企业级应用环境,满足高密度应用性。

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国内市场来看,拥有自主企业级主控芯片技术,得瑞DERA当属代表。从其产品路径来看,大部分应用于头部互联网企业,帮助用户在618、双11高并发场景下,应对业务系统带来的冲击和考验。

纵观每一代控制器产品,得瑞DERA都以山来命名,也赋予了其产品使命。继2016年TAI控制器、2019年MENG控制器之后,今年重磅推出EMEI控制器,是得瑞自主研发的第三代数据中心级NVMe SSD控制器,也是首款支持PCIe 4.0的企业级主控。康雷表示,EMEI之后的PCIe 5.0主控SONG将于明年下半年推出。每代主控均为一次流片成功,且对应过程中成功研发5代SSD模组产品,不同子型号选择适配不同NAND,并保证每一代都有新功能开发,以应对当下的市场需求。


持续创新 构筑坚实算力基础设施

如今,人工智能、大数据应用对带宽要求越来越高,大概能占到50%以上的新增带宽。针对这些业务,得瑞DERA 此次推出的D7436/ D7456系列SSD产品为效率提升提供保障,以支撑大数据和人工智能的应用,实现更佳的能耗比,保证支撑系统供应的同时,满足数据中心绿色低碳的要求。

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纵观SSD主控芯片领域,国内市场仍需打破技术壁垒。自动控制专业出身的康雷,进入企业级存储圈后,从开发逐步向产品转型。在他看来,近两年企业级市场整体加速迭代,从某种意义上说已经处于供过于求的状态,应该适当放慢节奏,逐步更新。政策利好是一方面,但自主可控不代表就是占据政策优势。企业的竞争力需要在技术上做沉淀,而非纸上谈兵,实现用户价值,才能走得更远。

据了解,得瑞DERA将市场重点投放在八大行业,除互联网之外,电信、金融、电力、交通等行业,也是其重点深耕领域。对于产品规划,康雷表示,包括EMEI系列在内,下一代产品中将考虑支持CXL标准,打造GEN5系列产品。DERA从存储控制器自研开始,再到测试模组等等,实现了自主可控,打造了全链条的设计制造和分装测试流程,形成完整的存储产业生态,其生态伙伴超过200家,客户逾300家,出货量达15万PCS以上。我们有理由相信,作为国内企业级SSD研发和创新先行者,得瑞DERA将以创新技术持续为算力基础设施构筑坚实基础。