Solidigm公司成立于2021年，繼承了英特爾的傳統(tǒng)并結(jié)合SK海力士全球業(yè)務(wù)規(guī)模，將徹底改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的未來(lái)。而我們的核心目標(biāo)也正是：成為固態(tài)存儲(chǔ)領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商，激發(fā)數(shù)據(jù)無(wú)限潛能，推動(dòng)人類(lèi)發(fā)展進(jìn)步。Solidigm是Solid和Paradigm兩個(gè)詞的組合，是一家新公司，但她的歷史和遺產(chǎn)跨越了數(shù)十年。Solidigm為企業(yè)、云和客戶(hù)端設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售廣泛的SSD產(chǎn)品組合。

我們是SK海力士和英特爾兩家杰出公司的SSD創(chuàng)新相結(jié)合的結(jié)晶。我們的創(chuàng)新跨越多種技術(shù)，包括Floating Gate和Charge Trap技術(shù)以及TLC、QLC等。Solidigm總部位于美國(guó)加州的圣何塞，我們的全球業(yè)務(wù)涵蓋20多個(gè)制造設(shè)施、設(shè)計(jì)中心和區(qū)域辦事處，我們是一家真正擁有廣泛客戶(hù)群體的全球性公司。我們也秉持在中國(guó)、為中國(guó)的理念，一直持續(xù)在中國(guó)的投入，涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、運(yùn)營(yíng)、技術(shù)支持等諸多職能，以更好地支持中國(guó)快速增長(zhǎng)的閃存需求。

我們的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案擁有多層創(chuàng)新，它們之間相輔相成?；A(chǔ)層是NAND 元件——基于兩種技術(shù)：Floating Gate和Charge Trap，我們?cè)跇I(yè)內(nèi)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)樾袠I(yè)提供更為廣泛的產(chǎn)品組合。然后是SoC，即通常所說(shuō)的主控，以及硬件層，包含信號(hào)、功耗等獨(dú)特設(shè)計(jì)，還有整體SSD的獨(dú)特外形。

正在逐步在數(shù)據(jù)中心中普及的EDSFF（Enterprise & Data Center SSD Form Factor）即源于英特爾的 ruler form factor，可顯著提高數(shù)據(jù)中心的可管理性、可維護(hù)性和散熱控制。硬件層之上是固件層和軟件層，它們可以根據(jù)客戶(hù)的實(shí)際工作負(fù)載進(jìn)行調(diào)優(yōu)，滿(mǎn)足高度定制與個(gè)性化需求。下面我們看看如何應(yīng)用這些創(chuàng)新層，以高效運(yùn)行數(shù)據(jù)中心和云工作負(fù)載。

Solidigm植根于英特爾和SK Hynix，SK集團(tuán)的支持使我們能夠推動(dòng)獨(dú)特NAND技術(shù)組合的創(chuàng)新步伐。結(jié)合Charge Trap的性能和Floating Gate的容量?jī)?yōu)勢(shì)，我們將能夠服務(wù)于從高性能企業(yè)級(jí)SSD到近線(xiàn)硬盤(pán)替換的所有可能應(yīng)用，我們期望在未來(lái)看到Charge Trap和Floating Gate NAND之間的強(qiáng)大協(xié)同作用。

很高興在這里向大家介紹我們基于Floating Gate技術(shù)的第四代QLC NAND，堆疊192層，單芯片密度達(dá)到1.3Tera Bit。相比于第一代64L QLC NAND，其Program速度提升2.5倍，隨機(jī)讀性能提升5倍，讀延遲降低1.5倍。

大家很快會(huì)看到一系列基于192L QLC NAND的SSD產(chǎn)品面市，這些新產(chǎn)品也會(huì)搭配E1.L、U.2、E3.s等諸多接口外形。

此外，我也想正式介紹一下世界上第一款PLC NAND（Penta Level Cell NAND）, 即5 bits per cell。相比于192L QLC NAND，其容量密度提升25%。針對(duì)大家對(duì)PLC在數(shù)據(jù)維持能力等方面的擔(dān)憂(yōu)，我們特此分享早期樣品的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。如圖所示，一千次program/erase后經(jīng)歷高溫烘烤驗(yàn)證，其展示的數(shù)據(jù)維持能力可以達(dá)到與QLC產(chǎn)品相同的級(jí)別。

PLC提供更高的密度、更低的成本，為將來(lái)的新一輪HDD替換打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們提到3D NAND密度提升和成本下降，大家往往會(huì)專(zhuān)注于不斷提升堆疊層數(shù)，但隨著層數(shù)增加，其收益會(huì)不斷收斂，此外工廠(chǎng)生產(chǎn)周期、良率控制等都是不小的挑戰(zhàn)，而PLC則給行業(yè)帶來(lái)不同維度的創(chuàng)新。

Solidigm的NAND Flash也支持一芯多模，即同一芯片支持多種模式，可以根據(jù)客戶(hù)實(shí)際使用環(huán)境和性能需求而采用不同的配置。這將大大提升方案多樣性并簡(jiǎn)化方案開(kāi)發(fā)，而對(duì)我們來(lái)說(shuō)也將極大幫助SKU管理和庫(kù)存精簡(jiǎn)。我們已經(jīng)在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品里面加以實(shí)現(xiàn)，如現(xiàn)有的P41 Plus產(chǎn)品即擁有dynamic SLC caching。

對(duì)于企業(yè)級(jí)SSD應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其workload更加多樣化，更加發(fā)散，因此我們希望與客戶(hù)和行業(yè)伙伴一起深入合作，了解工作負(fù)載，并加以?xún)?yōu)化和提煉，然后提供最佳的fast media/slow media組合搭配，以最大化地發(fā)揮一芯多模的潛能。

我們?cè)賮?lái)看一下圍繞工作負(fù)載的創(chuàng)新。我們平常熟知的性能指標(biāo)往往是所謂的 “四角”性能——順序讀取、順序?qū)懭?、隨機(jī)讀取和隨機(jī)寫(xiě)入，然而真實(shí)世界的工作負(fù)載通常位于四者之間。Solidigm精心構(gòu)建和設(shè)計(jì)產(chǎn)品，致力于提高性能和響應(yīng)能力，更好地滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)情況的需求，而不是一刀切式的解決方案。

隨著IT環(huán)境的變化，云和企業(yè)工作負(fù)載正在發(fā)生變化和細(xì)分，需要能夠針對(duì)每個(gè)獨(dú)特的工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化，而得益于過(guò)去十?dāng)?shù)年在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的深耕，我們?cè)诖朔矫鎿碛歇?dú)特的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)最初是作為英特爾的一部分，在Solidigm得以很好地繼承和發(fā)揚(yáng)。

Solidigm的一些架構(gòu)創(chuàng)新包括：

1.獨(dú)立多平面讀取操作（IMPRO，independent multi-plane read operation）：在同一芯片內(nèi)引入多個(gè)讀取操作，將小數(shù)據(jù)塊隨機(jī)讀取速度提高到2倍。

2.TRIM過(guò)程中降低對(duì)IO的影響-智能日志將TRIM推到后臺(tái)，以釋放前臺(tái)主機(jī)IO的資源。

3.介質(zhì)輔助QoS：為現(xiàn)實(shí)的工作負(fù)載和QD而增強(qiáng)了的漸進(jìn)的掛起操作。

4.CPU/傳輸緩沖區(qū)利用率和優(yōu)化的碎片整理：優(yōu)化的CPU、緩沖區(qū)利用率和碎片整理效率提供業(yè)界領(lǐng)先的隨機(jī)寫(xiě)入IOPS和QoS響應(yīng)。

5.更大傳輸數(shù)據(jù)塊的快速讀?。簩?shí)現(xiàn)高達(dá)16KB的快速讀取，加速了混合讀/寫(xiě)云和企業(yè)工作負(fù)載。

之前提到了新基建和東數(shù)西算，其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是很重要的一環(huán)。高效、智能、安全、綠色既是“東數(shù)西算”對(duì)存儲(chǔ)市場(chǎng)提出的要求，也是存儲(chǔ)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。但我們今天的數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)模式很多是不可持續(xù)的。

基于估計(jì)和一般行業(yè)共識(shí)，大約85～90%的數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)依然在機(jī)械硬盤(pán)上，消耗更多空間、更多電力，并需要更多冷卻。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，2019年全球產(chǎn)生了超過(guò)5300萬(wàn)噸的電子垃圾，是金門(mén)大橋重量的130多倍。而云數(shù)據(jù)中心，承載了全球近一半的數(shù)字存儲(chǔ)需求，它們每3～5年會(huì)汰換舊存儲(chǔ)硬盤(pán)并進(jìn)行粉碎處理，這樣算下來(lái)每年有超過(guò)2200萬(wàn)個(gè)存儲(chǔ)硬盤(pán)需要處理。

顯而易見(jiàn)，在更少的空間中存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)，可以幫助獲得廣泛的可持續(xù)性好處！高密度存儲(chǔ)可以減少數(shù)據(jù)中心占地面積，減少電源/冷卻消耗，最大限度地減少報(bào)廢處理。此外，我們作為制造商的責(zé)任：從研發(fā)、生產(chǎn)、客戶(hù)方案開(kāi)發(fā)等諸多環(huán)節(jié)最大限度地減少我們的碳足跡。

QLC和即將到來(lái)的PLC SSD以其高密度、低成本、高可靠、低功耗等特點(diǎn)，能為綠色的東數(shù)西算貢獻(xiàn)一份力量。從2018年推出第一款QLC SSD到現(xiàn)在已經(jīng)有4年多了，QLC技術(shù)和產(chǎn)品在質(zhì)量、可靠性、壽命等諸多方面得到廣泛的驗(yàn)證，也在消費(fèi)級(jí)和企業(yè)級(jí)應(yīng)用嶄露頭角。

QLC SSD已為主流工作負(fù)載做好了準(zhǔn)備。

首先，技術(shù)和產(chǎn)品本身已經(jīng)演進(jìn)并規(guī)模部署了三代，我們第四代192L的產(chǎn)品也會(huì)很快面市，行業(yè)友商們的技術(shù)、產(chǎn)品也在不斷成熟；第二，多年經(jīng)驗(yàn)證明，現(xiàn)實(shí)世界中的很多工作負(fù)載，其實(shí)際需要的SSD壽命遠(yuǎn)小于預(yù)期，大約99%的系統(tǒng)中其SSD的實(shí)際壽命損耗最多15%，因此，QLC SSD擁有足夠的壽命來(lái)適應(yīng)絕大部分現(xiàn)實(shí)工作負(fù)載；第三，大家特別關(guān)心的性能，在讀性能層面，QLC SSD和入門(mén)級(jí)TLC SSD相當(dāng)，而在隨機(jī)寫(xiě)性能方面，依然有較多差距，因此需要把QLC應(yīng)用到讀密集型工作負(fù)載，或者針對(duì)寫(xiě)密集場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新，把工作負(fù)載順序化，這樣的工作在大型互聯(lián)網(wǎng)公司和行業(yè)領(lǐng)先的存儲(chǔ)方案提供商等已經(jīng)開(kāi)展了好多年；第四也是最重要的，即QLC SSD在CDN、Cloud DVR、HPC/AI、對(duì)象存儲(chǔ)等行業(yè)典型工作場(chǎng)景得到了廣泛的部署和價(jià)值證明。

此外，在QLC SSD架構(gòu)層面，我們也提供了多樣化選擇，以加速Q(mào)LC的廣泛部署。我們的QLC SSD有兩大類(lèi)別：一是Essential Endurance，4KB IU（indirection unit，間接單元），客戶(hù)可以不做應(yīng)用修改而直接使用，替代一部分入門(mén)TLC SSD。

另一個(gè)是Value Endurance，64KB IU，其IU更大，相應(yīng)的成本會(huì)更低，對(duì)于大塊寫(xiě)入，可以不做修改而直接進(jìn)行；而對(duì)于非64KB對(duì)齊的寫(xiě)入，則需要寫(xiě)入整理（Write Shaping），以提升寫(xiě)入效率，降低寫(xiě)放大。我們與英特爾合作，以QLC搭配CSAL軟件方案，即Cloud Storage Acceleration Layer，為一些大型云計(jì)算服務(wù)提供商提供低延遲、高IO，高吞吐和高性?xún)r(jià)比的本地存儲(chǔ)解決方案。

我們也很愿意把多年來(lái)的研究總結(jié)分享給大家，需要快速訪(fǎng)問(wèn)大量數(shù)據(jù)集的讀取密集型工作負(fù)載是QLC NAND SSD的理想選擇。圖中縱坐標(biāo)是工作負(fù)載塊大小范圍，橫坐標(biāo)是讀寫(xiě)混合比例?？梢钥吹?，CDN、大數(shù)據(jù)、HCI等大文件塊、讀密集型工作負(fù)載，非常適合Value Endurance QLC；而AI、機(jī)器學(xué)習(xí)、OLTP等小文件快讀密集型工作負(fù)載，則需要進(jìn)行必要的寫(xiě)入整理，整合成大塊寫(xiě)入來(lái)更好地利用QLC特性，或者干脆使用4KB IU的Essential Endurance級(jí)別的QLC SSD。

我2008年剛從事SSD工作的時(shí)候，存儲(chǔ)硬件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于軟件需求，即軟件或者應(yīng)用在等硬件；而經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，硬件技術(shù)的演進(jìn)已經(jīng)跑在了軟件和應(yīng)用前面，行業(yè)需要革命性的軟件和應(yīng)用創(chuàng)新來(lái)充分發(fā)揮硬件的潛力，并促進(jìn)良性的創(chuàng)新循環(huán)。除了之前提到的大型互聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)，諸多云計(jì)算客戶(hù)、企業(yè)級(jí)客戶(hù)、OEM/ODM、創(chuàng)新存儲(chǔ)方案提供商，如Lightbits、PLiOPS、VAST Data等都圍繞著QLC技術(shù)來(lái)加速軟件和應(yīng)用層面的創(chuàng)新。

我希望今天的演講已經(jīng)展示了如何將50多年的NAND創(chuàng)新、工作負(fù)載的深入理解以及數(shù)據(jù)中心的深入耕耘融入到SSD產(chǎn)品設(shè)計(jì)和架構(gòu)中，以提供優(yōu)化的真實(shí)性能、業(yè)界領(lǐng)先的優(yōu)化存儲(chǔ)解決方案。如果您想了解有關(guān)Solidigm、我們的產(chǎn)品或解決方案的更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)Solidigmtechnology.cn。

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