Auf dem Markt für Enterprise-SSD-Speicher wird es nie langweilig. Zu den jüngsten Entwicklungen gehören drei neue Produkte von Samsung, Micron und Kioxia. Hier sind die Highlights.

Samsungs neues rechenintensives Speicherlaufwerk

Samsung hat die zweite Generation seiner SmartSSD vorgestellt, eine SSD mit einem Xilinx-FPGA und ein wenig Compute-Memory. Es handelt sich also um eine SSD, die Daten nicht nur permanent speichert, sondern auch ein wenig Prozessorleistung mitbringt, um Daten dort zu verarbeiten, wo sie liegen - direkt in der SSD, anstatt sie über das Netzwerk zur zentralen CPU zu schaufeln. Es handelt sich um einen Ansatz, der nur mit SSDs möglich ist, nicht mit einer mechanischen Festplatte. Einsetzbar ist diese Art von SSD beispielsweise im Umfeld von Datenanalysen, wo die Latenzen niedrig sein sollen.

Ursprünglich hatte Samsung seine SmartSSDs im Jahr 2020 vorgestellt. Die erste Generation war noch mit einem Xilinx-Versal-Prozessor ausgestattet. Für die neue Version hat Samsung die Software weiterentwickelt und auch Ideen von Kundenseite mit eingearbeitet. Für die Rechenleistung sorgen eingebaute Arm-Prozessorkerne. Samsung behauptet, dass bestimmte Scan-lastige Datenbankabfragen um über 50 Prozent beschleunigt werden. Der Energieverbrauch soll um bis zu 70 Prozent sinken, die CPU-Auslastung gegenüber herkömmlichen SSD-Laufwerken für Rechenzentren sogar um 97 Prozent gesenkt werden können. Wann die zweite Generation der SmartSSD auf den Markt kommen wird, ist noch nicht bekannt.

Micron durchbricht die Kapazitätsgrenze

Mehrere Unternehmen arbeiten daran, die 200-Layer-NAND-Grenze zu durchbrechen, aber Micron ist mit seinen 232-Layer-NAND-Chips ganz vorne dran. Die Produktion und Auslieferung hat schon begonnen, die neue Technik macht die erste 200-Terabyte-SSD möglich. Momentan hält noch Nimbus Data mit der 100-TB-ExaDrive die Pole Position.

Wie bei einem Turmbau werden die Speicherzellen in drei Dimensionen schichtweise übereinander gestapelt, wobei die Kommunikation - vergleichbar mit einem Aufzug - mit einer "Pass-through-Technologie" gesteuert wird. Das Ergebnis ist eine viel schnellere Kommunikation zwischen den Zellen, als wenn sie in einem herkömmlichen 2D-Muster angeordnet wären.

Zusätzlich zur höheren Datendichte bietet Microns 232-Layer-NAND eine I/O-Geschwindigkeit von 2,4 GB/s, das sind 50 Prozent mehr als das aktuelle 176-Layer-NAND-Produkt bietet. Die Schreibgeschwindigkeit ist um 100 Prozent, die Lesegeschwindigkeit um 77 Prozent höher als beim 176-Layer-Chip. Und das Gehäuse ist um 28 Prozent kleiner als beim Vorgänger. Zur SSD-Endurance (DWPD-Spezifikationen), also der Haltbarkeit seiner neuen Enterprise-SSDs, hat Micron noch nichts bekannt gegeben.

Das Unternehmen empfiehlt seien SSD für datenzentrische Workloads mit hohen Durchsatzanforderungen. Das trifft beispielsweise auf Aufgaben im Bereich KI und Machine Learning, die Verarbeitung unstrukturierter Massendaten, Realtime-Analytics oder Cloud Computing zu.

Kioxia liefert PCIe-5-basierte Laufwerke

Das japanische Toshiba-Spin-off Kioxia liefert eine CM7-Enterprise-SSD mit dem PCIe-5-Bus und dem NVMe-2.0-Standard aus. Sie ist doppelt so schnell wie der Vorläufer, das CM6-Drive, das den langsameren PCIe-4-Bus verwendet. Der PCIe-5-Bus läuft mit einer Bandbreite von 4 GB/s je Leitung und ist damit doppelt so schnell wie das PCIe 4-Laufwerk. Allerdings brauchen Anwender eine neuere CPU, um die schnelleren Leitungen auch ausreizen zu können. PCIe 5 wird in Intels angekündigten Serverprozessoren der Reihe Sapphire Rapids Xeon verfügbar sein, ebenso in AMDs kommendem Prozessor der Genoa-Ära.

Der CM7 wird im 2,5-Zoll-Formfaktor geliefert, der Standard für 2U-Speicher-Arrays und EDSFF-E3.S-Formfaktoren ist. Die 3D-NAND-Chips werden in mobilen Geräten, Solid-State-Laufwerken für Privatanwender und Unternehmen sowie in Hardware für neue KI-, autonome Fahr- und 5G-Netzwerkanwendungen eingesetzt. Basis des Kioxia-Produkts ist ein 112 Schichten umfassender NAND-Speicher (BiCS, 5. Generation) im TLC-Format (3 Bits/Zelle), was im Vergleich zu Micron ein wenig rückständig zu sein scheint. Der Vorgänger CM6 verwendete einen 96-Layer-Flash. Die CM7 ist in Laufwerken mit einer Kapazität von 1,6 Terabyte, 3,2 TB, 6,4 TB und 12,8 TB verfügbar.

Kioxia hat die SSD mit allerlei Unternehmensfunktionen ausgestattet. So werden beispielsweise zwei Ports für Hochverfügbarkeitsanwendungen angeboten, ebenso ein Schutz vor Stromausfall, verschlüsselte und selbstverschlüsselnde Laufwerke (TCG-Opal SED-Unterstützung gemäß FIPS-140-3) und Single Root I/O Virtualization (SRIOV). Wie die Wettbewerber empfiehlt Kioxia die Laufwerke für Use Cases der nächsten Generation, also KI und ML sowie Data Analytics. (hv)