После 2028 года жёсткие диски исчезнут из продажи, заявил Шон Розмарин (Shawn Rosemarin), вице-президент по исследованиям и разработке в компании Pure Storage, которая выпускает хранилища данных на основе флеш-памяти. Этому, уверен эксперт, будут способствовать рост стоимости электроэнергии, выход на рынок накопителей на флеш-памяти NAND PLC (с пятибитовыми ячейками) и кардинальное снижение стоимости SSD.

Источник изображения: Michael Schwarzenberger / pixabay.com

Стоит оговориться, что речь идёт о корпоративных клиентах, а не частных лицах, да и Pure Storage кровно заинтересована в продвижении технологии, на которую она сделала ставку. Уже через три года она планирует представить SSD ёмкостью 300 Тбайт, и это, пожалуй, вполне реалистичный план. В последние годы инновации в сегменте жёстких дисков стимулируют не потребители, а гиперскейлеры. Этим, в частности, объясняется, почему 2,5-дюймовые HDD вот уже семь лет как застряли на отметке 5 Тбайт, тогда как их 3,5-дюймовые собратья уже взяли отметку в 30 Тбайт.

Отраслевые аналитические агентства с завидной регулярностью докладывают о падении цен на память NAND и утверждают, что эта тенденция в ближайшей перспективе сохранится. Seagate и Western Digital, ведущие производители жёстких дисков, уже подстраховались на случай кардинальной смены рыночной стратегии: первая уже продаёт твердотельные накопители под собственным брендом, а вторая поглотила SanDisk, продаёт SSD под своим брендом, а также плотно сотрудничает с Kioxia.

Спрос на жёсткие диски большой ёмкости для NAS ещё какое-то время будет сохраняться, пишет ресурс TechRadar, но он может начать движение в сторону компаний вроде MaxDigitalData и Water Panther, которые продают восстановленные HDD от гиперскейлеров с полноценной гарантией и скромными ценниками.

Компания Apex Storage представила карту расширения X21, которая позволяет установить в один слот PCIe x16 сразу до 21 твердотельного накопителя стандарта PCIe 4.0 M.2 NVMe. Таким образом карта может нести на себе до 168 Тбайт флеш-памяти в виде твердотельных накопителей ёмкостью по 8 Тбайт каждый (в будущем после появления моделей на 16 Тбайт максимальная ёмкость составит 336 Тбайт), обеспечивая при этом пропускную способность до 30,5 Гбайт/с.

Источник изображений: Apex Storage

Разработанная Apex Storage карта расширения X21 в первую очередь рассчитана на рабочие станции и для использования в таких прикладных задачах, как например машинное обучение. Новинка состоит из двух печатных плат, установленных одна над другой, которые целиком усеяны слотами M.2.

Новинка подводит к слотам для накопителей 100 линий PCIe, что свидетельствует о наличии у неё коммутатора PCIe, вероятно, расположенного под радиатором охлаждения. Для питания такой карты расширения сил одного разъёма PCIe недостаточно, поэтому X21 оснащена двумя 6-контактными разъёмами питания, так что в сумме на карту можно передать до 225 Вт мощности, хотя обычное энергопотребление составляет примерно 95 Вт.

Что интересно, система охлаждения у Apex Storage X21 пассивная и состоит из одного радиатора. Однако сам производитель рекомендует обеспечить для её максимально эффективной работы дополнительное активное охлаждение с линейной скоростью потока воздуха в минуту как минимум на уровне 400 LFPM.

Для своей презентации Apex Storage оснастила X21 флагманскими накопителями Samsung 990 Pro, однако карта расширения также поддерживает установку накопителей Intel Optane. В характеристиках устройства указывается, что оно обеспечивает производительность в операциях случайного чтения и записи на уровне выше 10 млн IOPS, при этом средний уровень задержки в операциях чтения и записи составляют 79 и 52 мс.

Компания не озвучила цену карты расширения X21.

Компания Pure Storage, занимающаяся выпуском хранилищ данных на базе флеш-памяти, заявила о планах разработать до 2026 года твердотельный накопитель в проприетарном формфакторе DFM (Direct Flash Module) ёмкостью 300 Тбайт. Производитель считает, что значительное развитие технологий производства флеш-памяти 3D NAND приведёт к увеличению плотности этих микросхем и откроет возможность производства SSD подобного объёма.

Источник изображений: Pure Storage

«На ближайшие пару лет мы планируем значительно повысить конкурентоспособность наших накопителей. Сегодня мы поставляем накопители формата DFM ёмкостью 24 и 48 Тбайт. На ближайшей конференции Accelerate от нас стоит ожидать анонсов, связанных с разработкой накопителей ёмкостью 300 Тбайт к 2026 году», — заявил в интервью издания Blocks & Files технический директор компании Pure Storage Алекс Макмаллан (McMullan).

Накопители Pure Storage проприетарного формата DirectFlash Module используются эксклюзивно в составе её хранилищ FlashArray и FlashBlade самого производителя. Накопители DFM отдалённо напоминают SSD формата Ruler Form Factor, которые преимущественно используются в составе серверов и позволяют добиваться очень высокой плотности хранения данных. Внешний вид накопителей Ruler Form Factor напоминает линейку (ruler — англ. «линейка»). Для подключения DFM используют стандартный интерфейс U.2 NVMe. Подобные накопители оснащаются специализированными контроллерами памяти, чипами флеш-памяти 3D TLC и 3D QLC NAND, а также специальным программным обеспечением.

Каким образом Pure Storage планирует увеличить в шесть раз ёмкость своих накопителей, производитель пока не сообщает. Однако есть несколько направлений, развитие которых поможет в решении этого вопроса. Самым очевидным является разработка более передовых чипов флеш-памяти 3D NAND. Сегодня массово используются чипы флеш-памяти, состоящие из 112–160 слоёв. В течение ближайших пяти лет прогнозируется разработка 400–500-слойных микросхем, отмечает Pure Storage.

«Все производители чипов флеш-памяти планируют в ближайшие пять лет приступить к производству 400–500-слойных микросхем. И этот прогресс безусловно поможет нам в достижении нашей цели», — прокомментировал Макмаллан.

Переход к производству нового поколения чипов флеш-памяти, то есть микросхем с большим количеством активных слоёв, обычно происходит каждые два года. В этом году планируется наращивание производства чипов флеш-памяти с более чем 200 слоями. К 2025 году можно ожидать выпуск 300-слойных чипов 3D NAND, а к 2027 году — переход к производству микросхем с 400 и более слоями. Однако вопрос заключается не только в количестве слоёв, использующихся в микросхемах флеш-памяти.

Существующие модели накопителей DFM способны вместить ограниченное число чипов флеш-памяти 3D NAND. Таким образом компании предстоит либо разработать SSD, которые могут вмещать большее число микросхем, что также потребует использования новых контроллеров памяти, либо увеличить количество накопителей, входящих в состав одного кластера системы хранения данных.

Недавно как и многие профильные сайты мы писали, что технология Microsoft DirectStorage снижает частоту кадров в играх. Эта информация была основана на тесте видеокарты NVIDIA GeForce RTX 4090 в игре Forspoken с DirectStorage, опубликованном немецким YouTube-каналом PC Games Hardware. Но реальность такова, что реализация DirectStorage вообще не влияет на частоту кадров. Это случай ошибки при тестировании.

Источник изображения: Microsoft

Похоже, что PC Games Hardware использовала для измерения производительности инструмент CapFrameX, основанный на Intel PresentMon. При тестировании в Forspoken не учитывалось резкое повышение частоты кадров во время чёрных экранов загрузки, что повлияло на общую среднюю частоту кадров, полученную с помощью CapFrameX.

Поскольку время загрузки при использовании SATA SSD в разы больше чем у PCIe 4.0 SSD, эти черные экраны остаются на экране дольше, что влияет на окончательные средние значения частоты кадров. Точно также при использовании DirectStorage время загрузки сокращалось, а потому и средняя кадровая частота оказалась ниже. Представитель CapFrameX указал на это вскоре после появления панических сообщений о падении FPS из-за DirectStorage. А PC Games Hardware закрепила комментарий к видео на YouTube, признав, что «не учла, что более медленный SSD имеет более длительные фазы загрузки с черным экраном и очень высокой частотой кадров».

Forspoken — первая игра для PC с поддержкой Microsoft DirectStorage, отличный кандидат для проверки технологии, обещающей молниеносно быстрое время загрузки, которое мы наблюдаем на консолях Xbox Series X. Режим DirectStorage включён по умолчанию, но его можно отключить с помощью опции «-NoDirectStorage» в параметрах запуска игры. Forspoken тестировалась как с включённым DirectStorage, так и без него, и время загрузки в некоторых местах сокращалось вдвое. Вот результаты с использованием Samsung 990 Pro объёмом 2 Тбайт:

Источник изображения: Theverge

Влияние DirectStorage очевидно во встроенном тесте Forspoken, в большинстве сцен время загрузки сократилось на 30 и более процентов.

Игры обычно сжимают игровые ресурсы для уменьшения занимаемого места на диске, а при запуске или загрузке уровней эти ресурсы распаковываются центральным процессором (CPU). Распаковка с помощью GPU перераспределяет работы по распаковке ресурсов на графическую карту, снимая нагрузку с CPU. Производители графических процессоров NVIDIA, AMD и Intel уже сейчас готовы поддерживать эту технологию, а от разработчиков игр требуется воплотить её в готовящихся к выходу проектах.