Cet article fait partie de Conception électroniquela couverture de la Sommet de la mémoire flash 2022.
Samsung Électronique comble encore le fossé entre le calcul et le stockage avec son SmartSSD de deuxième génération.
Le SSD de première génération a été introduit fin 2020. Associé au stockage flash, un FPGA Kintex conçu par Xilinx déchargeait les calculs liés au stockage du processeur du serveur, réduisant ainsi la puissance et la latence.
Samsung a annoncé qu’il mettait à niveau son SmartSSD de deuxième génération avec DMLAde Xilinx Versal ACAP pour réduire la consommation d’énergie par le système hôte jusqu’à 70 % et l’utilisation du processeur jusqu’à 97 % par rapport aux SSD traditionnels.
Le matériel AMD-Samsung appartient à la catégorie des périphériques de stockage informatiques (CSD), qui déchargent le processeur du serveur en exécutant localement des calculs de stockage répétitifs tels que la compression ou le chiffrement.
La plupart de ces CSD se présentent sous la forme d’un SSD, où les processeurs, les FPGA ou d’autres types d’accélérateurs sont intégrés dans le même boîtier que le contrôleur de mémoire. De cette façon, ils peuvent accéder directement aux données stockées dans le stockage flash NAND. Alors que la quantité de données stockées dans le stockage d’un centre de données continue d’augmenter, le temps nécessaire pour transporter les données vers le processeur au cœur d’un serveur pèse sur les performances au niveau du système.
Le stockage informatique traite les données aussi près que possible de l’endroit où elles sont stockées au lieu d’en déplacer des masses sur les réseaux vers un serveur, ce qui accélère les charges de travail, notamment le transcodage vidéo ou l’analyse en temps réel.
Samsung a déclaré que le nouveau SmartSSD rapporte des dividendes dans des domaines tels que l’intelligence artificielle (IA) et les réseaux 5G. Selon l’entreprise, le nouveau matériel de stockage peut réduire de plus de 50 % le temps nécessaire au traitement d’une demande de récupération de données dans une base de données.
Améliorer l’intérieur
De l’extérieur, le SmartSSD de première génération était pratiquement identique à n’importe quel SSD Samsung NVMe standard.
Mais à l’intérieur, le FPGA Xilinx Kintex avait un accès direct à 4 To de stockage flash NAND et 4 Go de SDRAM, plus un contrôleur de mémoire flash conçu par Samsung, le tout emballé dans un facteur de forme U.2 standard.
Avec le FPGA placé à proximité physique du stockage, le SmartSSD pourrait exécuter lui-même des calculs liés au stockage, réduisant ainsi la quantité de données devant être transférées du stockage au plan de calcul.
La deuxième génération de SmartSSD est alimentée par le VM1802, qui appartient à la famille Xilinx Versal Prime ACAP d’AMD. Le SoC programmable est fourni avec le flash NAND de Samsung dans un module E3 compact.
Versal est une famille de plates-formes de calcul hétérogènes qui réunissent des moteurs scalaires (cœurs de processeur Arm), des moteurs intelligents (DSP), des SerDes avancés pour la mise en réseau haut de gamme et la même race de logique programmable au cœur de ses FPGA. Les blocs de construction partagent le même SoC avec des noyaux durs pour la connectivité et la sécurité. L’une des principales différences avec les SoC de Xilinx est un réseau sur puce (NoC) qui relie tout.
La puce Versal Prime au cœur du SmartSSD est livrée avec des processeurs Arm Cortex-A72 à double cœur et des processeurs Cortex-R5 en temps réel à double cœur. Il offre le double de logique programmable par rapport aux MPSoC Xilinx existants.
Basé sur la technologie de traitement 7 nm, le processeur Versal dispose de quatre voies de PCIe Gen 4 qui doublent le débit de données de PCIe Gen 3. Pour aider à l’accélération du stockage, la puce prend également en charge 100 GbE de mise en réseau.
La combinaison des cœurs Arm, de la logique programmable et de la mise en réseau à haut débit donne au SmartSSD plus d’intelligence. Versal peut décharger des charges de travail entières liées au stockage au lieu de devoir partager la charge avec un CPU.
L’avenir du flash ?
Samsung a déclaré avoir déployé le SmartSSD de première génération auprès des fournisseurs de plates-formes de communication vidéo et d’autres entreprises. Le CSD de deuxième génération utilise des logiciels et une propriété intellectuelle (IP) développés par eux.
“Grâce à la fonctionnalité de traitement améliorée du SmartSSD de deuxième génération, Samsung sera en mesure de répondre facilement aux besoins croissants des clients dans les secteurs des bases de données et du transcodage vidéo, alors que nous repoussons les limites d’un marché de stockage de nouvelle génération”, a déclaré Jin-Hyeok Choi. , responsable des produits de solutions de mémoire et du développement chez Samsung.
L’un des obstacles à l’utilisation généralisée du stockage informatique est que vous devez retravailler les logiciels exécutés dans le centre de données pour tirer parti de la logique supplémentaire liée au stockage flash.
Samsung joue le jeu long avec ses SmartSSD. Il s’associe à la Storage Networking Industry Association (SNIA) et au groupe de normalisation à l’origine de la spécification NVMe pour créer des interfaces aux normes de l’industrie pour ses futurs SmartSSD et d’autres types de stockage informatique.
“Adhérer à des normes comme celles-ci devrait aider le stockage informatique à trouver une place dans l’architecture en expansion des futurs centres de données”, a déclaré Steven Leibson, analyste principal chez Tirias Research, dans un rapport.
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