電子發(fā)燒友原創(chuàng) 章鷹

3月20日，在深圳前海舉辦的2024CFMS峰會上，來自日本存儲大廠鎧俠CTO柳茂知表示，閃存價格出現(xiàn)上漲，今年存儲市場的發(fā)展會有一些機遇和挑戰(zhàn)，他非常期待市場的恢復和增長。他重點介紹鎧俠如何部署PCIe Gen5 SSD和使用QLC SSD的愿景。

圖：日本存儲大廠鎧俠CTO柳茂知

PCIeSSD VS SATA SSD，有兩大優(yōu)勢

柳茂知指出，10年前，與SATA SSD相比PCIe SSD的份額很小，PCIe SSD在2020年之后主導了市場，到2026年之后它會取代SATA SSD。

SATA SSD和PCle SSD的工作原理不同。在SATA SSD中，當用戶進行數(shù)據(jù)操作時，數(shù)據(jù)會先從硬盤讀取到內(nèi)存，然后被提取至CPU內(nèi)部進行計算，待計算后寫入內(nèi)存，再存儲至硬盤中。但是在PCle SSD，數(shù)據(jù)會直接通過總線與CPU直連，并且是以接近最大速度的方式來傳輸，這就可以省去內(nèi)存調(diào)用硬盤的過程。

眾所周知，PCleSSD稱為NVMe協(xié)議的SSD，而AHCI協(xié)議則主要是針對SATA SSD的。NVMe的一大優(yōu)勢就是低延遲。這主要是因為流線型的存儲堆棧，NVMe無需讀取寄存器就可以發(fā)出命令。低延遲和良好的并行性的優(yōu)勢可以讓SSD的隨機性能得到大幅度提升，在任何隊列深度下都能發(fā)揮出極佳的速度。

NVMe對固態(tài)硬盤的IOPS性能提升比較大。除此之外，對于PCleSSD與SATA SSD，兩者的AS SSD跑分速度的差距也很明顯，無論是連續(xù)讀寫還是4K測試上面，PCleSSD都遠遠領先SATA SSD， PCleSSD的綜合得分也高出SATA SSD三倍有余。

鎧俠引領PCIe5.0的部署

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柳茂知介紹道，鎧俠在PCIe SSD中的技術(shù)改變是從Gen3到Gen4、Gen5的技術(shù)轉(zhuǎn)換每一代PCIe轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)速率都會翻倍，因此從第3代到第5代，數(shù)據(jù)速率意味著接口信號的頻率快了4倍，從4GHz到16GHz。他認為，2024年是PCIe Gen5在PCIe SSD中占據(jù)重要份額的一年。

前不久，鎧俠CM7系列和鎧俠CD8P系列NVM Express（NVMe）固態(tài)硬盤已通過PCI Express （PCIe）5.0和NVMe 2.0規(guī)范合規(guī)性認證測試。PCIe 5.0 標準由 PCI-SIG開發(fā)，是 PCIe 4.0 規(guī)范的兩倍數(shù)據(jù)傳輸速度和帶寬的升級版。

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在現(xiàn)場的鎧俠展臺上，鎧俠CM7 系列企業(yè)級固態(tài)硬盤全面展示，提供 2.5 英寸和 E3 英寸兩種尺寸。S 外形適用于讀取密集型和混合用途耐久性，容量高達 30.72 TB（僅限 2.5 英寸）。柳茂知表示，這是鎧俠的PCIe Gen5 SSD的三代產(chǎn)品，Gen5從2022年開始使用CD7 E3S，2023年是CM7 E3和U.2。現(xiàn)在，我們已經(jīng)開始向許多客戶運送CD8P資格樣品。

他分享了PCle5.0認證例子：
1、“EOM”，“睜眼測量問題”。問題是系統(tǒng)和插槽之間的眼睛高度和眼睛寬度的余量和變化較小。較小的裕度是由信號線的阻抗波動和來自其他信號線的串擾引起的。因此，在PCle Gen5 SSD測試之前，需要仔細的信號線布線、阻抗驗證和串擾驗證。

2、“環(huán)路測試失敗”，環(huán)路測試是連接拐角情況下的加速度測試，主機在Gen1、Gen2、Gen3、Gen4和Gen5之間頻繁更改PCIe速度，在變速過程中，重置是隨機插入的。這是一個艱難的測試，但許多客戶都會進行如此艱難的測試來確認SSD的穩(wěn)健性。

3、“PCIe PHY初始化超時失敗”，PHY代表接口的物理層，在這一部分中，PHY是高速模擬數(shù)字化轉(zhuǎn)換電路，具有多個旋鈕來整形信號，主機和SSD握手來訓練波形整形濾波器，這需要幾十毫秒，原始PCIe PHY初始化超時值為20ms。

鎧俠Gen5 SSD被設計為在100ms內(nèi)完成初始化，因此主機和SSD設計不匹配導致超時故障，這些是使用PCIe Gen5 SSD的關(guān)鍵檢查點。

此外，他還重點分享了QLC SSD的市場前景。去年，固態(tài)硬盤供應商因內(nèi)存市場形勢而遭遇價格下跌。低價導致NL HDD和SSD之間的價格差距縮小了，而且低價有助于市場從NL HDD轉(zhuǎn)移到SSD。而NL HDD向SSD切換，能節(jié)省IT支出。

他指出，通用服務器的成本結(jié)構(gòu)，存儲設備占15%，CPU占18%，內(nèi)存占37%，建議客戶全面考慮總成本15%的存儲設備最大限度提高性能。生成式AI正在快速發(fā)展，但是DRAM的容量無法完全滿足生成式AI存儲需求，閃存則可以提供更大容量的支持。伴隨AI服務器的需求暴增，鎧俠認為QLC SSD將會越來越多被采用。