Два года назад мы сообщали о IBM FlashCore Module, их пользовательском твердотельном накопителе U.2 NVMe для использования в корпоративных устройствах хранения FlashSystem. Ранее в этом году IBM выпустила модуль FlashCore Module 2, и на этой неделе они подробно рассказали о нем в основной презентации на саммите Flash Memory Summit. Как и его предшественник, FCM 2 представляет собой высокопроизводительный твердотельный накопитель корпоративного класса с некоторыми необычными и неожиданными вариантами дизайна.

Самой необычной особенностью первого модуля IBM FlashCore Module было то, что в нем не использовались суперконденсаторы для защиты от потери питания, а хост-система не имела резервного аккумулятора. Вместо этого IBM включила магниторезистивную RAM (MRAM) Everspin, чтобы обеспечить по своей сути энергонезависимый кэш записи. FCM 2 продолжает использовать MRAM, теперь обновленную с 256-мегабитной ST-DDR3 Everspin до 1-гигабитной памяти ST-DDR4. MRAM с более высокой плотностью значительно упрощает размещение полезного количества на диске, но все же слишком дорого полностью заменить DRAM на SSD: для управления емкостью FCM2 с несколькими ТБ требуется несколько ГБ ОЗУ. Основная мотивация IBM к использованию MRAM в качестве буфера записи вместо DRAM с защитой от потери мощности заключается в том, что срок службы суперкадров или батарей обычно составляет всего несколько лет, а при выходе из строя системы накопления энергии все может стать некрасивым. IBM считает, что MRAM обеспечивает лучшую долгосрочную надежность, которая оправдывает затраты и сложность создания диска с тремя видами памяти.

Читайте также:
Cassini нашла на спутнике Сатурна снеговика

blank

FCM 1 использовал 64-слойную 3D TLC NAND от Micron, которая в то время была довольно стандартным выбором для высокопроизводительных корпоративных SSD. FCM 2 смело переходит на использование памяти Micron 96L 3D QLC NAND. Более высокая плотность и более низкая стоимость за бит позволили им удвоить максимальную емкость накопителя до 38,4 ТБ, но сохранить производительность при использовании изначально более медленной флэш-памяти — непростая задача. По сути, новая NAND имеет примерно в три раза большую задержку программы (записи) и в 2-3 раза больше задержки чтения. Выносливость записи и сохранение данных также ниже. Но FCM 2 по-прежнему рассчитан на 2 DWPD, и IBM заявляет о повышении производительности благодаря комбинации нескольких уловок.

blank

Модули IBM FlashCore используют специальную архитектуру контроллера SSD, реализованную на массивной ПЛИС. 20-канальный интерфейс NAND объясняет немного странную емкость накопителя по сравнению с более распространенными твердотельными накопителями с 8 или 16-канальными контроллерами. IBM включает прозрачное сжатие на линейной скорости, полученное на основе аппаратного сжатия, обеспечиваемого мейнфреймами IBM Z. Это обеспечивает коэффициент сжатия около 2,3x для типичных наборов данных, что значительно снижает проблемы с долговечностью QLC (но FCM 1 также имеет сжатие, так что это не является большим преимуществом для FCM 2). FCM 2 также может использовать некоторые из своих QLC NAND в качестве SLC. Это не так просто, как кеши записи SLC, которые есть практически на всех потребительских SSD. Вместо этого FCM 2 отслеживает шаблоны ввода-вывода, чтобы предсказать, какие фрагменты данных будут часто использоваться («горячие» данные), и пытается сохранить их на SLC вместо QLC при отправке «холодных» данных прямо в QLC. Корпоративные твердотельные накопители обычно избегают использования кэширования SLC, потому что это затрудняет обеспечение хорошего QoS во время устойчивых рабочих нагрузок. (Клиентские диски могут рассчитывать на реальные рабочие нагрузки, предлагая много времени простоя, которое можно использовать для очистки кеша.) IBM кажется уверенной, что их интеллектуальная эвристика размещения данных может избежать любых серьезных проблем с QoS, а диск FCM 2 также может использовать подсказки о сроке службы данных, предоставляемые программным обеспечением хоста.

Читайте также:
Samsung Galaxy S7: результаты тестирования

Используя диски FCM 2, устройства хранения FlashSystem от IBB могут предложить 40 ГБ / с на систему дисков 2U / 24 с полезной емкостью до 757 ТБ или эффективной емкостью около 1,73 ПБ благодаря встроенной системе сжатия.



Source link

blank