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PCIe 5.0将如何发展?FDP又为何如此重要?

2024-03-25 14:21:22 夏菲 阅读:
AI技术的迅猛发展,其速度可谓前所未有。大语言模型技术的商业化进程更是为我们带来了前所未有的机遇,但同时也伴随着不小的风险。在这种市场情况下,如何把危机变成机会,并且快速的抓住这些机会?

当前市场面临着诸多不确定性因素,技术开发的步伐日益加快,使得研发活动充满了风险。尤其值得关注的是,AI技术的迅猛发展,其速度可谓前所未有。大语言模型技术的商业化进程更是为我们带来了前所未有的机遇,但同时也伴随着不小的风险。tIMednc

在这种市场情况下,如何把危机变成机会,并且快速的抓住这些机会? 在日前举办的中国闪存市场峰会(CFMS | MemoryS 2024)上,三星电子执行副总裁兼解决方案产品工程师团队负责人吴和锡分享了三星的过去一年中在闪存领域取得的技术成就,并深入探讨三星是如何通过不断的技术革新来满足未来的存储需求。tIMednc

正积极开发UFS4.0和5.0产品

2023年,三星成功地推出了其全球首款QLC UFS产品,目前已开始量产并成功商用化并已经开始进行量产。tIMednc

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据吴和锡透露,虽然QLC在某些特定情境下的性能可能不如TLC,但三星巧妙地结合了Turbo Write(加速器)技术,并进行了主机系统和用户应用程序的垂直优化,从而确保了QLC UFS能够提供卓越的用户体验性能。tIMednc

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AI手机已成当下市场关注热点,为了在设备上运行大语言模型,各大厂商都在探索不同的方法。众所周知,轻量服务对存储、内存带宽和大小都设定了一定的限制,而提升服务质量有时又需要更大的模型,无论选择哪条路径,接口技术都至关重要,它必须满足标准化的要求。考虑到未来芯片内的大语言模型服务,三星决定增强UFS的接口速度。tIMednc

目前,三星正在积极开发UFS 4.0产品,将通道数量从2个提升至4个。同时,也深度参与UFS 5.0标准的讨论。tIMednc

吴和锡表示:“我们的目标是尽快将UFS产品的顺序读取性能提升一倍。为实现这一目标,我们计划在2025年大规模生产一款将两个UFS控制器封装在一起的4通道UFS产品,并预计在今年夏天交付首个工作样品。”tIMednc

这一性能提升将大幅减少加载模型所需的时间,从而显著提升用户体验。从产品线上来看,在PC市场,笔记本电脑的固态硬盘依然追求高性能,同时要求尺寸小巧、功耗有限。tIMednc

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为此,三星最近推出了PM9C1a,这是一款超紧凑的无DRAM-less SSD,它在PCIe 4.0上提供了卓越的用户体验性能。这款PM9C1a采用了先进的5nm工艺,有效降低了SSD控制器的功耗,使得其耗电量比前代产品减少了近62%。即使在空闲状态下,PM9C1a也仅消耗3mW或更少的功率。tIMednc

那么,PCIe 5.0又将如何发展呢?tIMednc

三星正也在积极准备UFS 5.0标准的落地工作。吴和锡表示,三星将与手机客户和AP客户紧密合作,共同制定新的5.0标准。并将进一步明确用户需求,通过POC方式共同开发新技术,实现三方合作模式。tIMednc

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在服务器市场,三星已经开始了向PCIe 5.0的转型。三星基于其丰富的过渡经验认为,在推进PCIe 5.0的过程中,确保信号完整性和控制性能提升带来的额外热量是两个关键风险点。tIMednc

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为此,三星正与客户共同进行测试,以确保信号的完整性,并帮助客户优化热管理。吴和锡透露:“我们准备在评估项目、标准、测试场景和基础设施方面提供全方位支持,以帮助PC客户及时将PCIe 5.0 SSD导入其产品。”tIMednc

预计PCIe 5.0很快将应用于PC SSD产品中。tIMednc

三星在FDP技术上发挥先锋作用

去年,三星推出了一款名为PM9D3a的革新性产品。这款解决方案旨在提供卓越的随机写入性能,以充分满足中国数据中心的高标准需求。其性能表现令人瞩目,每TB可达到50 K IOPS,即使是8TB的SSD也能轻松应对。tIMednc

值得一提的是,得益于三星先进的I/O自动化技术,这款产品的功耗和效率相比以往有了显著的提升,高达1.6倍。当然,硬件的卓越性能固然重要,但三星也深知数据管理同样不可或缺。因此,三星深入探讨了FDP,也就是灵活的数据放置技术。tIMednc

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三星考虑了多种数据放置方法,旨在延长设备的使用寿命。这些方法大致可分为两类:tIMednc

首先,OC-SSD和ZNS等技术使得主机在决定数据存储位置时承担更多责任;tIMednc

其次,像FDP这样的技术则通过接收来自主机上的提示来控制数据的放置。tIMednc

近年来,FDP被普遍认为是最佳解决方案,因其实施难度适中且效果显著。随着OCP将FDP确立为标准,这一技术的发展也得以加速。三星已经积极与客户合作开展FDP的POC测试,首先从PM9D3a这款产品开始。tIMednc

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这款产品于2023年推向市场,而三星后续的产品也将支持更高的性能。tIMednc

那么,为什么FDP如此重要呢?tIMednc

FDP之所以能成为构建强大生态系统的关键技术,主要基于三个因素:tIMednc

首先,FDP已被正式批准为NVMe标准的一部分,这为其广泛应用奠定了坚实基础;tIMednc

其次,主机驱动程序已经被包含在Linux内核中并部署完毕,这使得FDP的集成更加便捷;最后,CacheLib应用程序中的实践证明了FDP的高效性。tIMednc

三星进行了一系列案例研究,结果均表明FDP的有益效果。在CacheLib软件中使用FDP可以将WAF降低到1,同时保持恒定的吞吐量。更为重要的是,FDP帮助客户避免了开发单独软件堆栈的复杂性和困难。tIMednc

此外,配备DRAM的CXL产品当下备受瞩目,尽管它并非全新技术。自CXL标准问世以来,三星便深入探索其应用潜力,成功构建了融合NAND与DRAM的混合CXL内存模块架构。吴和锡表示:“在此过程中,我们尝试了多种方法,力求达到最佳效果。今年上半年,我们计划利用自主研发的SoC确保原型产品的安全性,以便在实际应用中验证这一技术的可行性。”tIMednc

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目前,三星已推出了首款基于SoC的CXL 2.0产品——CMM-D,并计划在2025年进一步推出配备第二代控制器的128GB产品,该技术升级将显著提升性能。tIMednc

责编:Demi
夏菲
Aspencore助理产业分析师,专注行业市场前沿及技术发展趋势。
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