V-NAND-Memory: Samsung zeigt die Flash-Zukunft

Samsung präsentiert V-NAND-Memory-Lösungen für kommende Datenverarbeitungs- und Storage-Herausforderungen und zeigt auf dem Flash Memory Summit einen Ausblick in die Flash-Zukunft. Beispielsweise sollen ab 2018 die ersten 1-Terabit-V-NAND-Chips verfügbar sein. Spannung verspricht auch der »Next Generation Small Form Factor«. Mit diesen NGSFF-SSDs lässt sich in einem 1U flachen System ein halbes PByte darstellen.

Samsung NGSFF-SSD für mehr Speicherkapazität im Server und höhere IOPSAuf dem diesjährigen Flash Memory Summit kündigt Samsung Electronics neue V-NAND-Speicher (Vertical NAND) an. Dazu gehört ein 1-Tbit (Terabit) V-NAND-Chip, der ab dem kommenden Jahr verfügbar sein soll. Durch das Stapeln von 16 1-Tbit-Dies wird eine Speicherkapazität von zwei TByte in einem einzigen V-NAND-Package möglich sein. Samsung sieht darin eine der bedeutendsten Memory-Weiterentwicklungen des letzten Jahrzehnts.

»Unsere neuen V-NAND-Technologien ermöglichen intelligentere Lösungen für eine höhere Wertschöpfung, indem sie hohe Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten, erhöhte System-Skalierbarkeit und geringe Latenz für die anspruchsvollsten cloudbasierten Anwendungen bieten«, unterstreicht Gyoyoung Jin, Executive Vice President und Head of Memory Business bei Samsung Electronics. »Wir werden weiterhin Pionierarbeit bei Flash-Innovationen leisten, indem wir unsere Expertise bei weiterentwickelter 3D-NAND-Memory-Technologie nutzen, um die Art, wie informationsreiche Daten verarbeitet werden, erheblich zu verbessern.«

NGSFF-SSD erhöhen Server-Storage-Kapazität und IOPS

NGSFF-SSD und M.2-SSD (Bild: Samsung) Zudem beginnt Samsung mit der Bemusterung von NGSFF-SSDs (Next Generation Small Form Factor) mit 16 TByte. Mit Abmessungen von 30,5mm x 110mm x 4,38mm sollen Server von einer verbesserten Platzausnutzung und Skalierungsoptionen profitieren. Durch den Einsatz des neuen NGSFF-Laufwerks anstelle von M.2-Laufwerken in einem 1U-Server lässt sich die Speicherkapazität des Systems um das Vierfache erhöhen. Um die Vorteile hervorzuheben, demonstrierte Samsung einen Referenz-Server, der mithilfe von 36 16-TByte-NGSFF-SSDs insgesamt 576 TByte in einem 1U-Rack zur Verfügung stellt. Das System schafft es dabei, einen Workload von in etwa zehn Millionen IOPS (Random Read) zu verarbeiten. Dies verdreifacht die IOPS-Leistungsdaten eines 1U-Servers mit 2,5-Zoll-SSDs. Mit nur zwei 576-TByte-Systemen lässt sich ein PByte darstellen.

Mit der Serienproduktion seiner ersten NGSFF-SSDs will Samsung im vierten Quartal 2017 beginnen. Gleichzeitig arbeitet der Hersteller mit Industriepartnern an der Standardisierung des Formfaktors.

Z-SSD: Systeme mit schneller Memory-Reaktionsfähigkeit

Im Anschluss an die Einführung der Z-SSD-Technologie im vergangenen Jahr, stellte Samsung sein erstes Z-SSD-Produkt mit der Bezeichnung SZ985 vor. Gekennzeichnet durch eine geringere Latenz und hohe Leistungsfähigkeit soll das Z-SSD in Datenzentren und Enterprise-Systemen zum Einsatz kommen, die mit extrem umfangreichen und datenintensiven Aufgaben, zum Beispiel Big-Data-Analyse in Echtzeit und Hochleistungs-Server-Caching, umgehen müssen.

Die SZ985 benötigt nur 15µs Lese-Latenzzeit, was in etwa einem Siebtel der Lese-Latenz einer NVMe-SSD entspricht. Laut Samsung verringern Z-SSDs im Vergleich zu NVMe-SSDs die System-Reaktionszeit um das Zwölffache. Mit seiner kurzen Reaktionszeit soll die neue Z-SSD eine entscheidende Rolle bei der Beseitigung von Speicherengpässen im Enterprise-Bereich spielen und außerdem die TCO (Total Cost of Ownership) verbessern.

Neuer Storage-Ansatz mit proprietärer Key-Value-SSD-Technologie

Eine komplett neue Technologie wurde mit der Key Value SSD vorgestellt. Heute wandeln SSDs Objektdaten mit unterschiedlichsten Größen in Datenfragmente mit spezifischer Größe, genannt »Blöcke«. Um die Blöcke nutzen zu können, sind Implementierungsprozesse, bestehend aus LBA- (Logical Block Addressing) und PBA-Stufen (Physical Block Addressing) erforderlich. Die neue Key-Value-SSD-Technologie soll SSDs die Verarbeitung von Daten ermöglichen, ohne sie vorher in Blöcke wandeln zu müssen. Stattdessen weist die Key-Value-SSD-Technologie jedem »Wert« oder Teil von Objektdaten einen »Schlüssel« bzw. spezifischen Ort zu – unabhängig von der Größe.

Der Schlüssel ermöglicht die direkte Adressierung einer Data-Location, was wiederum die Skalierung des Speichers ermöglicht. Mit der Key-Value-Technologie lassen sich SSDs hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Kapazität vertikal (aufwärts) und horizontal skalieren. Daher kann, wenn Daten gelesen oder geschrieben sind, ein Key Value SSD redundante Schritte reduzieren. Dies wiederum führt zu schnelleren Daten-Ein- und Ausgaben sowie verringerter TCO und erheblich verlängerter Lebensdauer einer SSD.