Společnost Samsung zahájila svůj virtuální technologický den úvodním projevem prezidenta americké divize Samsung Semiconductor Jae Jeonga, který zdůraznil pokroky v oblasti hustoty a rychlosti úložiště, zabezpečení, výpočetního úložiště a spolupráce s dalšími lídry v oboru. Po jeho úvodním projevu byl rozhovor předán Jimu Elliottovi, aby podrobněji představil zaměření a směřování společnosti Samsung. Mezi žhavá témata patřila výpočetní úložiště a umělá inteligence, která byla podrobněji rozpracována v dalších prezentacích.
Technický den Samsungu 2021
Akce byla rozdělena do čtyř kategorií: Hlavní přednášky, Přehlídka technologií, Spolupráce se zákazníky a Akademická sféra.
Hlavní projevy se zaměřily na spolupráci společnosti Samsung s partnery a zákazníky, kde prezentovala pokroky v oblasti paměťových, úložných a výpočetních technologií. Mezi partnery, kteří byli během akce vyzdviženi, patřily mimo jiné společnosti VMware, Broadcom, Intel a Xilinx a všichni se na konferenci virtuálně podíleli.
Celkové téma se soustředilo na exponenciální růst objemu dat a potřebu dodávat řešení, která zákazníkům umožní nasadit hardware pro obsluhu technologií, jako jsou velká data, internet věcí, umělá inteligence, výpočetní úložiště a metaverse. Pandemie je hnací silou tohoto růstu již téměř dva roky a nezdá se, že by došlo k nějakému poklesu celkové poptávky.
Výpočetní úložiště
Výpočetní úložiště je dnes důležité pro všechny správce podnikových dat, kteří chtějí obejít úzká místa ve výkonu a maximalizovat hodnotu svých dat. Společnost Samsung se k tomuto tématu věnovala v řadě prezentací během této akce, kde technologii ověřila živou ukázkou.
Samsung SmartSSD, produkt ve spolupráci se společností Xilinx, byl navržen s cílem zlepšit výkon při práci a efektivitu systému. V jednom zařízení kombinuje polovodičové úložiště Samsung a flexibilní výpočetní engine Xilinx FPGA. Díky interní datové cestě mezi úložištěm a FPGA je přenos dat pro lokální zpracování mnohem efektivnější. Lokální zpracování s technologií výpočetního úložiště je rychlejší a uvolňuje jak šířku pásma paměti hostitele, tak šířku pásma I/O rozhraní (PCIe linky). Podle společnosti Samsung lze disky SmartSSD škálovat tak, aby odpovídaly objemu dat, bez úzkých hrdel.
CSD disk SmartSSD od společnosti Samsung je k dispozici již dnes a konkuruje ve stále více žádané oblasti výpočetních úložišť nové generace.
Vývoj Samsung V-NAND
Řešení flash pamětí NAND byla navržena pro ukládání dat na dvourozměrnou (2D) strukturu, kde byly čipy škálovány a pokládány na ploché povrchy. Tyto 2D struktury však měly značná omezení, pokud jde o množství dat, která bylo možné uložit.
V roce 2013 společnost Samsung představila průkopnickou flash paměť V-NAND (kde „V“ znamená vertikální), což je řešení, které spojuje vrstvy buněk pomocí propíchnutých otvorů ve vertikálně uspořádaném 3D prostoru.
Technickou transformaci, kterou to umožnilo, lze přirovnat ke zkušenostem lidí zvyklých žít v jedno- nebo dvoupatrových domech, kteří se poprvé stěhují do výškových bytů.
Společnost Samsung představila spotřebitelský produkt v podobě SSD disku (Solid-State Drive) založeného na svém čipu V-NAND 7. generace, což je řešení s nejmenší velikostí buněk v oboru. Řešení V-NAND 7. generace splňuje výkonnostní požadavky rozhraní PCIe 4. generace (PCIe Gen 4) i později 5. generace (PCIe Gen 5) díky maximální vstupně-výstupní rychlosti (I/O) 2.0 gigabitů za sekundu (Gb/s).
Sedmá generace V-NAND se rozšíří do SSD disků pro datová centra, čímž se sníží spotřeba energie a zvýší účinnost o 16 % oproti řešení šesté generace . Společnost již zajistila funkční čip pro své řešení V-NAND osmé generace s více než 200 vrstvami a plánuje jej uvést na trh v souladu s poptávkou spotřebitelů.
Artificial Intelligence (AI)
Společnost Samsung řeší ohromný nárůst vývoje a nasazování aplikací umělé inteligence pokrokem v oblasti vývoje pamětí s vysokou šířkou pásma (HBM) a procesorů v paměti (PIM).
Tradiční HBM již nedrží krok s tempem inovací v oblasti umělé inteligence (AI) a strojového učení (ML). Je to proto, že aplikace AI/ML nejen zpracovávají ohromující množství dat, ale očekává se, že to budou dělat stále rychleji a lépe, což vyžaduje stále větší šířku pásma.
O konceptu technologie zpracování v paměti (PIM) se hovoří, zkoumá a laboruje jako o řešení omezení šířky pásma již více než 30 let. Podnět k řešení technických výzev potřebných k realizaci této technologie však nebyl dostatečně silný. Zde je důvod:
Problém s technologií PIM spočívá v tom, že integrace paměti a logiky vždy spočívala v kompromisech mezi ztrátou hustoty úložiště a logicky optimalizovaným zpracováním. V důsledku toho výkon a schopnosti výsledného zařízení PIM vždy zaostávaly za technickými překážkami a náklady na integraci.
Trvalo to explozi „aplikací“ založených na AI/ML, která podnítila investice do vývoje technologie PIM. Algoritmy AI/ML vyžadují vysokou rychlost přístupu k velkým kapacitám dat, šířku pásma paměti a spotřebu energie, což omezuje výkon a možnosti aplikací AI/ML. PIM řeší typické úzké hrdlo šířky pásma CPU/GPU a paměti, čímž zlepšuje výkon a možnosti aplikací AI/ML.
Společnost Samsung představila svou novou paměť s vysokou šířkou pásma a technologií processing-in-memory (HBM-PIM) s integrovanou vysoce výkonnou pamětí, paralelním zpracováním dat a DRAM na stejném čipu. HBM-PIM je založena na specifikaci HBM2 standardu JEDEC, ale je vylepšena o architekturu „processor-in-memory“ neboli PIM. Na základě úspěchu HBM2 již společnost Samsung plánuje zahrnout technologii PIM do připravované HBM3.
Očekávejte, že HBM3 bude k dispozici ve druhém čtvrtletí roku 2022.
Řešení úložiště pro svět řízený daty
Společnost Samsung kategorizovala inovace v oblasti technologií úložišť pomocí analogie pěti pilířů. Jeden z pilířů úložišť řeší neustálou poptávku po hustotě. Jednou z technologií, která se v posledním roce či dvou stala mainstreamovou, je „pravítko“ od Samsungu. V září jsme se podrobně ponořili do modelu E1.S a zdůraznili jeho výhody a nevýhody. Další informace naleznete zde.
Společnost Samsung během úvodní prezentace na konferenci Data-Driven předvedla nový SSD disk E1.L s kapacitou 128 TB. Ten rozhodně splňuje požadavky na hustotu dat pro SSD disky.
Dalšími pilíři byly rychlost, bezpečnost, rozhraní a inteligence.
Aby se splnily požadavky hustě osídlených datových center, klade se důraz na ethernetové SSD (E-SSD), které snižují počet různých typů připojení potřebných pro úložiště. Společnosti Samsung a NetApp předvedly NVMe-over-Ethernet. Živá demonstrace potvrdila vývoj E-SSD a ukázala rozdíly v rychlostech rozhraní a propustnosti v síti. Poskytovatelé cloudových služeb utratili miliardy za budování datových center založených na hustých gigabitových ethernetových přepínačích. Díky tomu mají poskytovatelé cloudových služeb možnost konsolidovat rozhraní úložné technologie do jednoho ethernetového přepínače se sníženými celkovými náklady na vlastnictví (TCO).
V návaznosti na diskusi o inovacích společnost Samsung hovořila o vývojových snahách v oblasti technologií PB-SSD a AI-SSD. Tyto technologie jsou sice v raných fázích vývoje, ale rozhodně na obzoru.
SSD disky se zónovým jmenným prostorem
Společnost Samsung předvedla demo svého podnikového SSD disku s technologií Zoned Namespace (ZNS). Díky využití ZNS tento SSD disk maximalizuje dostupnou uživatelskou kapacitu a nabízí delší životnost v prostředí úložných serverů, datových center a cloudových prostředí. Disk PM1731a SSD s podporou ZNS byl původně oznámen v červnu 2021.
S vydáním NVMe 2.0 se ZNS stalo uznávaným úsilím v oboru o lepší využití NAND paměti v datových centrech. ZNS slibuje snížení celkových nákladů na vlastnictví NAND a zároveň zachování jasného oddělení odpovědností mezi hostitelem a SSD diskem. Jednou z přetrvávajících výzev pro široké přijetí ZNS jsou však změny, které musí uživatelé aplikací přijmout. Konkrétně aplikace, které přímo implementují podporu pro ZNS, ztrácejí sémantiku souborového systému, což představuje omezení pro stávající nástrojový řetězec.
ZNS umožňuje seskupování dat na základě jejich použití a frekvence přístupu a jejich sekvenční ukládání do nezávislých zón v rámci SSD disku. Bez nutnosti přesouvat a přeskupovat data mohou SSD disky ZNS výrazně snížit počet operací zápisu, čímž se sníží faktor zesílení zápisu (WAF) disku – počet skutečných zápisů provedených diskem ve srovnání se zápisy původně zadanými hostitelským systémem. Čím blíže je WAF jedné, tím je SSD efektivnější a tím déle vydrží.
Přestože zavádění ZNS získává na obrátkách, je ještě dlouho před námi, než všichni dodavatelé začnou tuto technologii podporovat. V současné době ZNS přijaly společnosti Samsung a Western Digital.
Wrap-up
Toto je jen několik témat, která se probírala na akci Samsung Tech Day. Přestože se konala virtuálně, obsah byl kvalitní, s relevantními ukázkami a podporou od partnerů. Na realizaci ukázek se podílelo i několik univerzit. Pokud máte zájem dozvědět se více, původní odkaz na akci je zde – Samsung Tech Day.
Samsung PM1743 byl uveden na trh 23. 12. 21
Amazon