Новый конструктор контроллеров SSD выходит из стелс-режима сегодня. Innogrit была основана в 2016 году ветеранами индустрии хранения данных с целью разработки технологии хранения для поддержки приложений ИИ и больших данных. Мы поговорили с соучредителем доктором Зинингом Ву (ранее техническим директором Marvell) о планируемой линейке продуктов компании, и он представит дополнительную информацию на следующей неделе в программной речи на Flash Memory Summit.
Долгосрочная цель Innogrit – выйти на рынок корпоративных хранилищ, но они начинаются с малого с клиентского SSD-контроллера без DRAM, IG5208 "Shasta". Это уже в серийном производстве с полным эталонным дизайном SSD под ключ. За ним последуют постепенно увеличивающиеся контроллеры с более продвинутыми наборами функций: Shasta +, Rainier и Tacoma. С каждой итерацией Innogrit увеличивает производительность, добавляет новые функции и улучшает механизм исправления ошибок LDPC.
Дорожная карта SSD-контроллера Innogrit NVMe | |||||
контроллер | Шаста | Шаста + | Ренье | Tacoma | |
Номер модели | IG5208 | IG5216 | IG5236 | IG5668 | |
Хост интерфейс | PCIe 3 x2 | PCIe 3 x4 | PCIe 4 x4 | PCIe 4 x4 | |
протокол | NVMe 1.3 | NVMe 1.4 | |||
Каналы NAND | 4 | 4 | 8 | 16 | |
Максимальная емкость | 2 ТБ | 2 ТБ | 16 ТБ | 32 ТБ | |
DRAM Поддержка | Нет (HMB поддерживается) | DDR3 / 4, LPDDR3 / 4 32/16-битная шина |
DDR3 / 4, LPDDR3 / 4, 72-битный автобус |
||
Производственный процесс | 28nm | "16/12 нм" | |||
Размер пакета BGA | 10x9mm, 7x10mm |
7x11mm, 10x10mm |
15x15mm | 17x17mm | |
Последовательное чтение | 1750 МБ / с | 3,2 ГБ / с | 7 ГБ / с | 7 ГБ / с | |
Последовательная запись | 1500 МБ / с | 2,5 ГБ / с | 6,1 ГБ / с | 6,1 ГБ / с | |
Случайное чтение 4KB | 250 тыс. Операций ввода-вывода в секунду | 500 тыс. Операций ввода-вывода в секунду | 1M IOPS | 1,5 млн IOPS | |
4KB Случайная запись | 200 тыс. Операций ввода-вывода в секунду | 350 тыс. Операций ввода-вывода в секунду | 800 тыс. Операций ввода-вывода в секунду | 1M IOPS | |
Сегмент рынка | клиент | клиент | Клиент высокого класса, Дата центр |
Центр обработки данных, Предприятие |
Контроллеры Shasta и Shasta + в первую очередь ориентированы на рынок клиентских твердотельных накопителей и предназначены для недорогих основных решений. Shasta имеет всего две линии PCIe 3, в то время как Shasta + имеет четыре линии и, следовательно, более высокую производительность, но в остальном они очень похожи. Оба имеют 28 нм структуру и используют функцию буфера памяти NVMe, а не контроллеры DRAM. Оба контроллера достаточно малы для размещения внутри однокристальных твердотельных накопителей BGA, и эталонные конструкции Innogrit для твердотельных накопителей на основе Shasta включают в себя стандартные посадочные места для твердотельных накопителей BGA 11,5×13 мм и 16×20 мм и дизайн карты CFX. Улучшенные возможности ECC в Shasta + сделают его лучшим выбором для твердотельных накопителей на основе QLC, но оба контроллера поддерживают полный спектр SLC через QLC от нескольких производителей.
Поскольку Shasta и Shasta + являются ступеньками к рынкам предприятий и центров обработки данных, они включают поддержку некоторых функций, которые обычно не встречаются на клиентских твердотельных накопителях, таких как режим работы SSD с открытым каналом. Включена сквозная защита тракта данных, с ECC на всех буферах SRAM контроллера и на данных, хранящихся в буфере памяти хоста. Поддерживается управление питанием, соответствующее потребностям клиентов и встраиваемых систем, с пиковым значением Shasta на 0,9 Вт и поддержкой состояний холостого хода при 55 мВт и менее 1 мВт, в то время как Shasta + достигнет пика около 1,35 Вт. Функция загрузочного раздела NVMe также поддерживается для встроенных систем, в которых нет отдельного загрузочного ПЗУ.
Контроллер Innogrit Rainier – это значительный шаг вперед по сравнению с семейством Shasta, который выходит на рынки высокопроизводительных клиентов и центров обработки данных начального уровня. Rainier переключается на один из 16/12-нм процессов FinFET TSMC, который Innogrit (и большинство других разработчиков контроллеров) считает необходимым для поддержки PCIe gen4 с разумным энергопотреблением. У Rainier есть 8 каналов NAND, которые могут работать со скоростью до 1200 МТ / с, что достаточно для любой доступной в настоящее время NAND. Это обеспечивает последовательную скорость чтения и записи до 7 ГБ / с и 6,1 ГБ / с соответственно, более или менее насыщая интерфейс PCIe 4 x4. Rainier добавляет ориентированные на предприятия функции, такие как поддержка нескольких пространств имен и виртуализацию SR-IOV, но по-прежнему поддерживается управление питанием, ориентированное на клиента, с состояниями простоя для 50 мВт и менее 2 мВт.
Самым мощным контроллером в планах Innogrit является Tacoma, который основывается на Rainier, удваивая число каналов NAND до 16 (доводя максимальную поддерживаемую емкость до 32 ТБ), расширяя интерфейс DRAM до 72 бит (64b с ECC) и добавляя более высокие Конечные особенности предприятия. Производительность последовательного ввода-вывода будет примерно такой же, как и для Rainier, но случайный ввод-вывод получает выгоду от дополнительного параллелизма. Возможности виртуализации были расширены по сравнению с Rainier, и поддерживается функция буфера памяти контроллера NVMe, которая пригодится для развертываний NVMe поверх Fabrics. Введен специальный режим с малой задержкой, который Innogrit продемонстрирует с помощью XL-FLASH от Toshiba (их ответ на Z-NAND от Samsung). Возможно, наиболее важной особенностью Tacoma является добавление вычислений в хранилище с ускорителем глубокого обучения; Более подробная информация об этом будет представлена на следующей неделе во время основной презентации Innogrit на Flash Memory Summit.
Бизнес-модель Innogrit будет похожа на большинство других независимых поставщиков контроллеров SSD, предлагая поставщикам SSD широкий выбор опций: от базового SDK для пользовательских прошивок до полностью готовых конструкций SSD. Они имеют несколько побед в дизайне с контроллерами семейства Shasta и уже пробуют контроллеры Rainier и Tacoma.