Кто не любит быстрое хранение? В «старые времена» у нас были жесткие диски с магнитными пластинами, и никто не жаловался, потому что у нас не было альтернативы. Однако твердотельные накопители SATA полностью изменили скорость хранения для масс, обеспечивая производительность в три раза выше, чем у жестких дисков. Затем появились твердотельные накопители NVMe, которые подняли вещи в стратосферу, обеспечивая почти в 30 раз большую скорость, чем твердотельные накопители SATA (с лучшими твердотельными накопителями PCIe 5.0)
Естественно задаться вопросом, что будет дальше с технологией SSD. Оказывается, уже существуют различные многообещающие разработки, которые могут дать представление о будущем SSD.
Существующая технология упаковки будет совершенствоваться и дальше
V-NAND и BGA для победы
NAND — это флэш-память, используемая внутри SSD-накопителей, которая хранит все ваши драгоценные данные. Когда производители начали упаковывать все больше ячеек NAND близко друг к другу, чтобы увеличить емкость хранения в том же физическом размере, они обнаружили, что NAND начала вести себя странно, теряя свою эффективность. Поэтому они придумали V-NAND или вертикальную NAND (или 3D NAND), чтобы размещать ячейки памяти друг над другом, увеличивая плотность хранения без создания более крупных SSD.
Другая технология упаковки, идеально подходящая для промышленных и встраиваемых вариантов использования, — Ball Grid Array (BGA), которая позволяет создавать чрезвычайно маленькие SSD в устройствах, где пространство имеет решающее значение. Многие ультратонкие ноутбуки и устройства Apple уже используют BGA SSD, которые на самом деле являются просто другим форм-фактором для NVMe SSD. Вертикально расположенные NAND и BGA SSD продолжат совершенствоваться и останутся актуальными еще много лет.
NVMe-over-Fabrics произведет революцию в области хранения данных на серверах
Переход на NVMe-over-PCIe
Существующие NVMe SSD, которые мы подключаем к слотам M.2, являются NVMe-over-PCIe SSD, поскольку они используют интерфейс PCIe для связи с остальной частью компьютера. Корпоративное оборудование уже использует то, что называется NVMe-oF или NVMe-over-Fabrics, которое заменяет PCIe сетевыми интерфейсами, такими как Ethernet, InfiniBand, оптоволокно, TCP/IP и т. д. Это позволяет всей сети получать доступ к общему хранилищу NVMe на больших расстояниях.
NVMe-over-PCIe обычно ограничивается одним компьютером или хостом, тогда как NVMe-oF позволяет нескольким хостам извлечь выгоду из повышенной скорости и сниженной задержки пула хранения NVMe. Накладные расходы на задержку здесь не являются проблемой, поскольку к общей производительности добавляется всего несколько микросекунд. Однако преимущества огромны — масштабируемость, стоимость и безопасность.
NVME-over-CXL может заменить потребительские SSD
NVMe-oC выглядит как следующее большое событие
Источник: Самсунг
CXL или Compute Express Link — это относительно новый стандарт связи, созданный на основе интерфейса PCIe, который прекрасно подходит для высокоскоростного хранения. Вместо использования обычной шины PCIe, твердотельные накопители NVMe-over-CXL (NVMe-oC) используют интерфейс CXL, общее соединение между несколькими устройствами, совместимыми с CXL, такими как ЦП и ГП. Используя отдельный физический разъем для подключения к общему интерфейсу CXL, твердотельный накопитель NVMe-oC может получить доступ к более высокой пропускной способности и общему пулу памяти.
Новейший интерфейс CXL 3.0 поддерживает до 64 ГТ/с на полосу, что в четыре раза больше, чем у PCIe 5.0. Кроме того, благодаря тому, что устройства CXL совместно используют память, потребность в передаче данных по межсоединению значительно снижается, что повышает производительность. Такие компании, как Samsung и SK Hynix, уже разработали CXL DRAM для использования в корпоративных решениях, и со временем эта технология может прийти и к потребительским SSD.
Что ждет игровые SSD-накопители?
Хотя будущее SSD-технологий выглядит захватывающим, что оно даст игровым SSD? Приведут ли преимущества более высокой пропускной способности и меньшей задержки к более отзывчивому геймингу? Такие технологии, как DirectStorage, являются ключом к полному использованию высокоскоростных NVMe и других SSD будущего. Если разработчики игр смогут оптимизировать игры с нуля для SSD следующего поколения, геймеры смогут по-настоящему извлечь выгоду из сложных интерфейсов подключения и повышения производительности на горизонте.
