في هذا البودكاست، نتحدث مع أكسل ستورمان، نائب رئيس شركة Kioxia والمسؤول التكنولوجي الرئيسي لمنتجات الذاكرة وأقراص الحالة الصلبة (SSD) في أوروبا، حول كفاءة استخدام الطاقة في وحدات التخزين المحمولة. محركات الأقراص الثابتة (HDD).
يوضح Stoermann سبب استمرار محركات الأقراص الثابتة في السيطرة على البيانات التي لا تكون متطلبات الوصول إليها ملحة للغاية، ولكن كيف تخزين فلاش هو الملك لأحمال العمل ذات زمن الوصول المنخفض.
يتحدث عن كيف بي سي اي 6 لقد دفعت الإنتاجية إلى آفاق جديدة وكيف يمكن للأجيال القادمة من محركات أقراص الحالة الصلبة تحقيق أداء أكبر وعوامل شكل محسنة.
ما مدى كفاءة تخزين الفلاش في استخدام الطاقة مقارنة بالأقراص الصلبة الدوارة، ولماذا ذلك؟
أود أن أقول أن ذلك يعتمد. SSD فعال للغاية ومستدام في حد ذاته.
وبالتركيز على الحجم أو الأداء أو القوة والقدرة على التحمل، فهو حقًا المستقبل بعد محرك الأقراص الثابتة (HDD) باعتباره نظام التخزين الفرعي الأكثر شيوعًا.
SSD ينمو ويتطور أكثر. فبعد ذلك الأقراص الصلبة وSATA، مع أداء إنتاجي يبلغ حوالي 300 ميجابايت في الثانية، نحن نتحدث الآن عن PCIe 5 أو 6 [throughput of 256GBps for the latter].
بالعودة إلى السؤال – ما مدى كفاءة SSD في استخدام الطاقة؟ – يمكننا القول أن هذا يعتمد حقًا على حالة الاستخدام. لدينا فئات مختلفة من التخزين – التخزين البارد، والتخزين الدافئ، والتخزين الساخن – وهنا تختلف المتطلبات تمامًا.
اليوم، في مراكز البيانات أو في أجهزة التوسعة الفائقة، أكثر من 80% من محركات الأقراص عبارة عن محركات أقراص ثابتة. لذلك، SSD لا يقترب من 100٪ ليحل محل التقنيات التقليدية. ومع ذلك، يمكننا أن نرى أن هناك حاجة إلى أداء أعلى، وحجم أكبر وعوامل شكل أفضل، والمزيد من الكفاءة من حيث [space].
كل هذا يقود تقنيات جديدة، وهناك بالتأكيد حاجة إلى الكفاءة والقدرات لخلق الكفاءة على SSD.
ما مدى كفاءة تخزين الفلاش في استخدام الطاقة مقارنة بالقرص الدوار؟
يتكون قرص الغزل من المعدات الميكانيكية، حيث لدينا الكثير من المعدات الميكانيكية [components] وأيضا الزخم الميكانيكي. من ناحية أخرى، SSD هو السيليكون. إنه يعتمد على تقنية الفلاش، وهذا فرق كبير.
يمكن أن يدور القرص الصلب للأعلى أو يدور بشكل مستمر أثناء القراءة والكتابة، أو في وضع السبات أو الطاقة المنخفضة. لدينا هنا استهلاك طاقة أكبر بكثير من استهلاك محركات أقراص الحالة الثابتة (SSD). في محركات أقراص SSD، لا تحتاج إلى الدوران أو الدوران مثل الأقراص الدوارة، لذلك يمكن التعامل مع الكفاءة بطريقة مختلفة.
تعمل تقنية الفلاش على خلق الكفاءة من حيث عوامل الشكل الأفضل وأيضًا التكامل بين القياس الأعلى والأداء الأفضل، كما هو مذكور في PCIe 5 و6.
يمكن تغطية متطلبات السوق ومتطلبات النظام بواسطة SSD بشكل أفضل بكثير من محركات الأقراص الثابتة، على سبيل المثال، التي تعمل أو بالقرب من وحدات معالجة الرسومات [graphics processing units] أو الذكاء الاصطناعي [artificial intelligence] النوى أثناء التدريب والاستدلال.
ويمكن لـ SSD إنشاء الكثير من الكفاءة. من ناحية أخرى، يعد محرك الأقراص الثابتة (HDD) بالتأكيد التقنية المفضلة للتخزين الدافئ، حيث يمكن أن يحقق أفضل أداء من حيث التكلفة.
هل يمكن أن يصبح تخزين الفلاش أكثر كفاءة مما هو عليه الآن، وكيف يمكن أن يحدث ذلك؟
كما ذكرنا سابقًا، فإن الاختلاف الكبير بين محركات الأقراص الثابتة ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة هو تنفيذ التخزين على السيليكون. لقد بدأنا في منتصف الثمانينيات باستخدام فلاش NAND، والآن نحن أمام بنية NAND ثلاثية الأبعاد، والتي تسمى BICS في [Kioxia].
إنها تنتقل عبر الأجيال، ونحن الآن في الجيل الثامن، حيث نقوم بتكديس أكثر من 200 طبقة على السيليكون للحصول على مقياس أعلى وأداء أعلى وكفاءة أفضل في استهلاك الطاقة. على سبيل المثال، إذا تحدثنا عن الجيل السادس وقارنناه بالجيل الثامن الحالي، فسنحصل على سرعة واجهة أعلى بنسبة 80% تقريبًا.
لدينا أيضا تحسينات على الكمون. زمن الوصول أقل بنسبة 10-20% من الجيل السابق. لدينا أداء كتابة أعلى، وهو أكثر من 200 ميجابايت في الثانية.
ثم لدينا أيضًا كفاءة أفضل في استخدام الطاقة، ويتم حسابها بالجيجابايت في الثانية لكل واط. لذا، فالتكنولوجيا هنا هي التي تقود الكفاءة والتقنية الأساسية لدينا هي الفلاش.
لدينا المزيد من التطورات في الاعتبار. سنقوم بمزيد من التراص. سوف نقوم بتحسين استهلاك الطاقة في المستقبل. ونحن نعمل بالفعل على الأجيال 9 و 10.
ماذا سيأتي في الأجيال القادمة؟
نحن نرى كفاءة التخزين والتخزين على أنها هجينة. لذلك، لا نزال نرى أن محرك الأقراص الصلبة هو أحد مناطق التخزين الكبيرة لحفظ بيانات الوسائط والأشياء. من ناحية أخرى، SSD، باعتبارها تقنية سريعة وصامتة ومستدامة، نرى المزيد من النمو في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي والذكاء الاصطناعي. أيضًا مع الانتقال إلى نقاط النهاية عالية الأداء في الأتمتة في الصناعة.
نرى أن تقنية SSD تتطور بشكل أكبر، وهنا، تتمثل المعلمات الرئيسية في الأداء العالي لدعم تدريب الذكاء الاصطناعي والاستدلال أو عوامل الشكل الأفضل. بالإضافة إلى دعم قدرات التبريد الأفضل من خلال عوامل الشكل الجديدة مثل EDSSF.
