IBM představilo 19TB SSD používající jako cache magnetorezistivní pamětí MRAM

0

Když se budete probírat obchody, tak na SSD od IBM nenarazíte, jelikož se tato společnost zajímá jen o lukrativní serverové a enterprise trhy. Pro ty ale vlastní flashová úložiště vyrábí a nyní se pochlubila s jedním docela zajímavým. Jde o novou verzi úložiště FlashSystem, které zavádí jednu technologickou novinku. Základem tohoto SSD je sice stále paměť NAND Flash (64vrstvá 3D NAND typu TLC neupřesněného výrobce), ale jako mezipaměť má tento disk paměti MRAM, místo tradičně používaných bufferů na bázi pamětí DRAM – například DDR3/4 nebo LPDDR3.

MRAM je nevolatilní paměť založená na tzv. magnetorezistivní technologii, kterou vyvíjí firma Everspin (přesněji řečeno jde o její STT-MRAM, tedy Spin Transfer Torque MRAM). Tyto paměti mají údajně mít vysoký výkon, který by se mohl blížit i pamětem DRAM, ale neztrácejí informaci po přerušení přívodu elektřiny, takže dokáží zastoupit paměť NAND v roli trvalého úložiště. Ovšem vedle podstatně vyššího výkonu mají poskytovat i výrazně vyšší životnost. STT-MRAM by tedy mohla představovat konkurencí pro technologii pamětí 3D XPoint od Intelu (ty jsou údajně blízké zase technologii Phase-change RAM).

Čipy STT-MRAM od Everspinu kompatibilní se standardem DDR3
Čipy STT-MRAM od Everspinu kompatibilní se standardem DDR3

Nevýhoda MRAM ale je, že je zatím dostupná v kapacitách mnohem menších než NAND i 3D XPoint, a dokonce i DRAM. Everspin má nyní jen 256Mb čipy (32 MB) a letos by měly přibýt nové 1Gb (128 MB). Nyní se ale firma chystá začít MRAM vyrábět na 22nm FD-SOI procesu GlobalFoundries (22FDX, zajímavé je, že jde o proces pro logické čipy, nikoliv specializovaný na výrobu pamětí), což by mohlo přinést ještě větší čipy, ale deficit se asi mod rychle zmenšovat nebude. Úložiště na bázi MRAM tedy zatím byla jen hodně malá a dobrý jen pro speciální potřeby.

MRAM pro spolehlivou ochranu dat

Pro implementaci zapisovací cache a mezipaměti pro metadata a tabulky mapování SSD ale je třeba nižší kapacita a zde by právě MRAM mohla být užitečná. Metadata jsou totiž citlivá na výpadek napájení, jejich ztráta totiž také znamená poškození systému souborů nebo ztrátu dat. Využití MRAM v této úloze tedy může diskům zajistit lepší spolehlivost. V discích FlashSystem bude paměť MRAM sloužit jako buffer, zapisovací cache a také pro uložení žurnálu a logů. Dokud se používala DRAM, bylo by nutné integrovat záložní kondenzátory (nebo je mít v serveru mimo samotné disky, což IBM dříve dělalo). Ale v jejich případě je nutné, aby řadič vše uložil velmi rychle na perzistentní NAND, což nemusí vždy vyjít. S MRAM by ochrana před výpadkem elektřiny měla být spolehlivější.

Slajd k SSD IBM FlashSystem s mezipamětí MRAM (Zdroj: AnandTech)
Slajd k SSD IBM FlashSystem s mezipamětí MRAM (Zdroj: AnandTech)

SSD FlashSystem s MRAM cache budou mít standardní 2,5″ provedení s rozhraním U.2 a budou pro připojení do systému používat čtyři linky PCI Express 4.0 (které již procesory IBM Power9 podporují) a protokol NVMe. Jako specialitu ale podporují dual-port přístup, kdy se linky rozdělí na ×2/×2 pro pro dva nezávislé přístupy. Disky budou dostupné v kapacitách 4,8 TB, 9,6 TB a 19,2 TB na jedno zařízení. IBM pro ně používá vlastní řadič implementovaný v čipu FPGA (takže spotřeba asi bude trošku vyšší). Ten používá celkem 20 kanálů pro připojení čipů NAND, což spolu s podporou PCI Expressu 4.0 poskytne zřejmě hodně slušný výkon.

Slajd k SSD IBM FlashSystem s mezipamětí MRAM (Zdroj: AnandTech)
Slajd k SSD IBM FlashSystem s mezipamětí MRAM (Zdroj: AnandTech)

Toto FPGA zajišťuje hardwarové šifrování (vyhovující standardu FIPS 140), rozkládání zátěže a podobné běžné úlohy. Kromě toho ale také umožňuje použití kompletně transparentní komprese na úrovni řadiče, kterou se u vhodných dat dle IBM dá vytěžit úspora dat v poměru okolo 3:1. Pochopitelně ovšem jen tehdy, když jsou data komprimovatelná (tedy nikoliv třeba obrázky, video, soubory zip, které již prošly nějakým kódováním entropie).

Tato SSD by měla být téměř připravená k prodeji. IBM je bude během pár dní předvádět na Flash Memory Summitu. Ještě během srpna pak údajně mají být dostupná zákazníkům IBM. V běžném prodeji ovšem asi nebudou, a teprve se uvidí, zda třeba budou k mání i pro další platformy, nebo je IBM bude montovat jen do svých vlastních (ne zrovna levných) serverů.

IBM představilo 19TB SSD používající jako cache magnetorezistivní pamětí MRAM

Ohodnoťte tento článek!
4.6 (92.22%) 18 hlas/ů