Odpověď Samsungu na 3D XPoint je tu. Karty Z-SSD SZ985 slibují parametry jako u Optane

22

Po letech čekání má Intel na trhu nevolatilní paměti 3D XPoint a na nich založená Optane SSD. Ta se asi budou šířit pomalu kvůli vyšší ceně za gigabajt, ale v oblasti nejvýkonnějších (a nejdražších) enterprise úložišť to nevadí. Hrozbu, že Intel těmito novými pamětmi zcela převálcuje tradiční SSD, zřejmě docela silně vnímá Samsung, který je v současnosti králem flashových úložišť a pravděpodobně také vývoje samotné paměti NAND Flash. Jako reakci na hrozbu Optane proto vyrobil řadu disků nazvanou „Z-SSD“. Ty mají vytáhnout z tradiční NAND Flash to nejlepší a vyrovnat se novým Optane SSD – přinejmenším na čas, dokud jsou paměti 3D XPoint v plenkách. První Z-SSD jde nyní na trh v podobě disků Z-SSD SZ985.

Samsung Z-SSD SZ985 používá paměti, které Samsung označuje Z-NAND, nicméně nejde o zcela novou technologii, mělo by se jednat o derivát klasických vrstvených pamětí V-NAND. Na trh jdou nyní první dva modely s kapacitou 240 a 800 GB. Mají o poměrně malé „velikosti“ (což ovšem platí i pro 3D XPoint), ačkoliv dříve Samsung avizoval kapacity 1–4 TB. Samsung u těchto disků uvádí poměrně vysoké výkony i životnost, takže skutečná fyzická kapacita je zřejmě vyšší a velké procento se nachází v rezervě. Jako obrana proti 3D XPointu to je schůdná strategie, protože tyto paměti mají samy o sobě nižší kapacity a jsou asi zároveň výrobně dražší.

Z-SSD SZ985 má formu nízkoprofilové karty PCI Express 3.0 ×4, opatřené pasivním chladičem. Uvnitř je kromě NAND a řadiče také 1,5 GB paměti LPDDR4 jako cache (minimálně u 800GB verze). Z-SSD tedy zdá se používají větší poměr DRAM bufferu ke kapacitě NAND než běžná SSD Samsungu.

Podobná výdrž, podobný papírový výkon

Samsung pro Z-SSD SZ985 uvádí výkony v náhodném přístupu 750 000 IOPS ve čtení a 170 000 IOPS. Pokud jde o čtení, byl by výkon teoreticky vyšší než u Optane SSD DC P4800X (550 000/500 000 IOPS), ale v zápisu už je značně nižší. Samsung také může nabídnout vyšší sekvenční rychlosti. Zatímco Intel uvádí 2,4 GB/s při čtení 2,0 GB/s při zápisu, specifikace Z-SSD SZ985 hovoří o sekvenčním čtení a zápisu až 3,2 GB/s. Proč trpí Intel nižšími sekvenčními rychlostmi, není úplně jasné, ale je pravda, že v tomto parametru zaostával za Samsungem již dříve. Může teoreticky jít i o nějaký kompromis v řadičích ve prospěch vyšších IOPS a nižších latencí.

Samsung Z-SSD SZ985
Samsung Z-SSD SZ985

Je ovšem pravděpodobné, že Optane si povede výrazně lépe při zátěžích s krátkou frontou („QD1“) a pod extrémní zátěží. Samsung uvádí latence čtení 12–20 μs a 16 μs pro zápis, zatímco Intel pro serverové karty Optane SSD slibuje 10 μs pro čtení i zápis. Co je poměrně zajímavé, je udávaná výdrž. Samsung dává garanci na 30 kompletních přepisů denně po dobu pětileté záruky, což je identické jako u konkurenčních Optane SSD. Výběrová vyladěná NAND zde tedy zatím dokáže konkurovat, i když v reálném testu životnosti se stejně sofistikovaným rozkládáním zátěže a ECC algoritmy by čipy 3D XPoint asi prokázaly, že vydrží víc.

Reálné rozdíly ve výkonu v náročných nasazeních pochopitelně ukáží až nezávislé testy. Čistě podle papírových parametrů to ale vypadá, že v některých ohledech se Samsungu podařilo dostat Z-SSD dostatečně blízko k Optane SSD, aby dokázal v tomto serverovém highendu konkurovat. Otázka ale je, zda dlouhodobě. Optane SSD jsou dnes asi držena zpátky zatím nezralým stavem pamětí 3D XPoint. Jejich kvalita a výkon patrně ještě slušně vzroste a Z-NAND, napínající potenciál technologie pamětí Flash, pravděpodobně dříve nebo později krok neudrží.

Poukázat by se asi mělo i na to, že Samsung disky Z-SSD uvedl o rok později proti Optane SSD, vzdor tomu, že používají zaběhanou technologii. Samsung již sice oznámil druhou generaci Z-NAND, ale disky založené na ní jsou ještě vzdálené. Karty Z-SSD SZ985 totiž budou prezentovány v polovině února na International Solid-State Circuits Conference, zatím se ale asi teprve chystají do reálného prodeje.

Ohodnoťte tento článek!

22 KOMENTÁŘE

  1. Ale veď tie Optane s vysokou výdržou mali vyhradené na overprovisioning okolo 20%. Koľko predpokladáte že bude mať vyhradených tento Samsung?

    V článku píšete ako keby to bol len problém NAND a 3dxpoint sa to netýkalo, ale 20% v prípade 2dxpoint je myslím pomerne dosť.

    Inak ako som už písal, Optane je v každom ohľade porovnateľné s SLC SSD, výhody aj nevýhody. A v budúcnosti sa to nezlepší, ak to budú chcieť dostať do rozumného stavu (512GB na jeden modul, rozumná spotreba) tak sa dostanú na úroveň TLC/QLC (pokiaľ to vôbec bude možné).

      • Nechápete pointu, výdrž 3dxpoint je rovnaká ako NAND.

        Samsung si to práveže dovoliť nemôže inak im pôjdu zisky do-preč. Dovoliť si to môže akurát Intel ktorí to nemá ako primárny zdroj príjmu takže im je jedno že aj v čase rekordných cien pamätí boli stratoví.

        • Copak Samsung má SSD jako primární zdroj příjmů? Nikoliv, ale jeden z důležitých příjmů mají z prodeje paměťových čipů, takže se nemůžou nechat zahanbit, že někdo má lepší než oni.
          Je to klasická válka, kdo má lepší čipy za každou cenu.

          • přesně tak, samsung má akorát víc paměti kterou může nahradit alokovanýma sektorama. Ten 3dxpoint od intelu je úplně něco jiného.

          • Ten Optane (3dxpoint) od Intelu má na overprovisioning vyhradených 20% kapacity.

            Moderné consumer NAND (TLC) to majú okolo 5%, kvôli kapacite často menej. Naopak enterprise NAND s overprovisioningom nastaveným rovnako ako v Optane (20%) vydržia rovnako alebo viac ako Optane (desiatky PB).

            Takže výdrž nieje závislá od technológie, ale je to len funkciou overprovisioningu, rovnako v prípade NAND aj 3dxpoint.

          • to jjioo:
            si napisal poriadny blud.
            Vydrz je zavisla od technologie.
            Keby bolo po tvojom, tak si proti sebe postavim 3DXpoint a TLC SSD s rovnakou kapacitou pre overprovisioning. Podla teba by mali vydrzat rovnako. Nevydrzia ani nahodu.
            Tento Samsung bud bude mat velku kapacitu pre overprovisioning + nejake alogoritmy, ktore v kombinacii s velkou cache zabezpecia dlhsiu zivotnost alebo to bude SLC SSD. Vlastne moze to byt aj kombinacia tychto dvoch moznosti.
            Ber do uvahy ze technologia od Intelu je len v zaciatkoch, niekde ako prve Intel SSD bezne dostupne na trhu. Nizka rychlost, radice nevyladene. Neporovnatelne oproti dnesnyn SSD. Sam mam SSD skoro z kazdej generacie Intel SSD a je nanich pekne vidiet vyvoj.
            U samsungu je to posledny vystrel NAND aby ziskali nejaky cas.

    • Clovece ty kdyz postujes, to asi kazdymu technicky vzdelanymu cloveku museji vstavat vlasy hruzou.

      3Dxpoint funguje uplne jinak, nez NAND. Vubec neprepisuje cele bloky, jako to dela NAND. Nedela se vubec cyklicky prepis jako u NAND – tzn. zadne ze jedna data zapises do jedne bunky a kdyz je chces zmenit, zapisuje se kopie do dalsi – u 3Dxpoint byla tahle nevyhoda zcela eliminovana, takze se vzdy zapisuje do stejne bunky, kde byla data puvodne. Co to znamena? Ze je zivotnost jedne bunky asi 1000000x vetsi, nez u NAND. Extra kapacita u 3Dxpoint disku ma zcela jinou funkci a to stejnou, jako u klasickych enterprise spinning disku – offset pro vadne sektory.

      Ty kydy, co tu pises o vydrzi, jsou zcela mimo. Zopakuju, co uz jsem ti psal pod clankem o novych Intel SSD:
      „– 480GB Optane garantuje zvladnout zapsat 8,760 terabajtu dat, nez zacne selhavat
      – 2TB Samsung 960 Pro garantuje jen 1200 terabajtu, pri 4x vetsi kapacite
      To je jestli dobre pocitam 30x vetsi zivostnost ve prospech Optane.“

      Priste si to aspon TROCHU nastuduj, nez zas zacnes pindat ty svoje nesmysly.

      • Citace z článku:
        „Samsung dává garanci na 30 kompletních přepisů denně po dobu pětileté záruky, což je identické jako u konkurenčních Optane SSD.“

        2x30x365x5=109 500TB

        To je cca 3x víc než Optane… Jak to ty ku*vy šikmooké dělají?

        • Máš to špatně, ty Samsungy nemají kapacitu 2 TB, ale 0,8 TB a 0,24 TB. Tedy asi není moc vhodné přepočítávat to na kapacitu 2 TB, kterou na té technologii zatím ani jedni nedokázali.

          • 0,8x30x365x5=43 800TB

            To je cca 3x víc než Optane(při stejné kapacitě)… Jak to ty ku*vy šikmooké dělají?

        • Priste by si chtelo zkontrolovat, o kterych SSD se mluvi 😉 SSD z moji citace je Samsung 960 Pro, ne tyhle Z-SSD. A je take potreba se podivat na dokumentaci ke garanrovanym TB zapisu, ktera se nemusi shodovat s temihle marketingovymi vyjadrenimi a uz vubec ne s 365×5 poctem 😉

          • Asi jsem se v tom zamotal, myslel jsem, že porovnáváte výdrž buněk.

            Cituji:
            „3Dxpoint funguje uplne jinak, nez NAND. Vubec neprepisuje cele bloky, jako to dela NAND. Nedela se vubec cyklicky prepis jako u NAND – tzn. zadne ze jedna data zapises do jedne bunky a kdyz je chces zmenit, zapisuje se kopie do dalsi – u 3Dxpoint byla tahle nevyhoda zcela eliminovana, takze se vzdy zapisuje do stejne bunky, kde byla data puvodne. Co to znamena? Ze je zivotnost jedne bunky asi 1000000x vetsi, nez u NAND. Extra kapacita u 3Dxpoint disku ma zcela jinou funkci a to stejnou, jako u klasickych enterprise spinning disku – offset pro vadne sektory.“

          • Pro skutecnou vydrz bunek – tzn. kolik zapisu vydrzi jedna konkretni bunka – nehraje kapacita zadnou roli. Kapacita pomaha v pripade NAND SSD zatez rozprostrit diky cycklickemu zapisu – do jedne bunky se znovu zapise az teprve po te, co byly jednou pouzity vsechny ostatni bunky v SSD. Vydrz NAND flash bunek je celkove dost mizerna a tenhle postup dany problem resi. Ale neni to zadarmo, samozrejme.

            3Dxpoint bunky oproti tomu maji vydrz tak velkou, ze neni potreba provadet tenhle cycklicky zpusob zapisu – upravena data se zapisuji rovnou do bunky, kde puvodne byla. Coz je take zdroj vysokeho vykonu a nizkych latenci – zatimco NAND SSD musi pri updatu precist cely 4kB blok, upravit data a pak cely blok zapsat do nove bunky (read-update-write), 3Dxpoint rovnou zapise do jedne konkretni bunky, bez read-update kroku.

          • Souhlasím s Mauditem, Optane buňky mají určitě vyšší životnost.
            To co porovnává Simi je výdrž SSD, kterou kromě buněk tvoří i overprovisioning a nálada inženýrů/manažerů/markeťáků – když se Samsung chce před Intelem předvést, zvedne počet přepisů i za cenu pár kusů které to nezvládnou a půjdou na reklamaci. Když naopak výrobce nemá konkurenci, nasadí výdrž relativně nízko a nemusí řešit reklamace.

          • @dom324
            Dobře řečeno, přesně tak.
            Teda milionkrát větší (jak tam nahoře padlo) ta výdrž 3D XPointu asi zatím není, Intel původně sliboval 1000x, pokud si dobře vzpomínám, (jestli se už to povedlo dosáhnout). Ale v tuhle chvíli asi ještě nijak moc netlačí na pilu s rozkládáním zátěže a ECC, jako je to nutné u NAND, takže už jenom tím by asi pokud by měl potřebu, mohl výdrž současných Optane SSD zlepšit.

          • Tak snad asi bylo pochopeno, ze milionkrat vice je nadsazka, ne? 🙂 Zvlast kdyz hned po tom pisu konkretni cisla vydrze.

          • Počet přepisů celého disku je závislý(omezený shora) na možnosti přepsat buňky. Porovnávám čísla, která mám k dispozici. Vzhledem k určenému použití bych nepředpokládal přílišné nadsazení výdrže. Jestli je trojnásobná výdrž řešena overprovisioningem(že by to SSD bylo ve skutečnosti 4x větší jak naznačuje článek?), pak potěš koště.

            V kontextu mi tedy přijdou malá čísla spíše u těch Intelů:
            „Maudit 4.2.2018 at 16:48

            „– 480GB Optane garantuje zvladnout zapsat 8,760 terabajtu dat, nez zacne selhavat


            Vždyť je to necelých 20000 přepisů při údájně 1000-1000000x lepších buňkách.
            Ve výsledku se jedná o srovnatelné výrobky.

            Máte někdo lepší čísla?

          • Zas chybna uvaha, postavena na principu NAND flash, ktery zde ale neplati – vydelim maximalni zapsanou kapacitu kapacitou disku a mam vydrz bunky. Ne.

            U disku s in-place updaty je vypocet mnohem komplexnejsi, protoze je to statisticka hodnota. Musi se brat v uvahu:
            – kolik sektoru bude s nejakou pravdepodobnosti prepisovano casto (napr. page file) a ktere zas skoro vubec (bloby typu streamed video/audio).
            – druhy a rozlozeni zateze (desktop nebo enterprise nasazeni)
            – chovani pri nahrazovani vadnych sektoru (realokace selhavajiciho sektoru z rezervovaneho prostoru)
            – atd.

            Tohle cele je ale licha diskuze. Uz z principu in-place updatu totiz 3dxpoint MUSI mit vydrz bunek o nekolik radu vyssi, jinak by ten disk nektere workloady dokazaly behem nekolika tydnu odrovnat. Tech 8,760 terabajtu vydrze muze byt klidne nejaky worst-case scenar, kdy se intenzivne zapisuje mnoho dat jen do pak sektoru disku. To nevime, ale predpokladam, ze enterprise zakaznici ano.

          • Ano ta čísla jsou nedostatečná pro srovnání buněk, ale to Vy jste s nimi začal kalkulovat – Maudit 4.2.2018 at 16:48.

            „Uz z principu in-place updatu totiz 3dxpoint MUSI mit vydrz bunek o nekolik radu vyssi, …“
            Princip je hezká věc, ale kupujeme si reálné výrobky. Znáte skutečný důvod, proč je reálný výsledek tak omezený? I kdyby ty buňky byly nesmrtelné, tak může být problém někde jinde – třeba řadič.

            „Tech 8,760 terabajtu vydrze muze byt klidne nejaky worst-case scenar, kdy se intenzivne zapisuje mnoho dat jen do pak sektoru disku.“
            Worst-case to přece klidně může být i v případě toho Samsungu. Opatření proti zápisu do jednoho sektoru to máme přes deset let a kdyby to nebylo ošéfované, tak je životnost SSD desetinová:-)

            Znovu, máte někdo nějaká lepší čísla?

          • Samsung nic takoveho ale netvrdi. To je tvuj legracni vymysl a tvuj vypocet, na kterem stavis tenhle svuj domecek z karet 🙂

            Simi 5.2.2018 at 6:46 „2x30x365x5=109 500TB“