Samsung hat die Serienproduktion der PM1763, seiner ersten PCIe Gen6 Enterprise-SSD, gestartet. Die SSD kombiniert V-NAND der 9. Generation mit einem neu entwickelten 4-nm-Controller. Das 15.36 TB große Flaggschiff erreicht sequentielle Lesegeschwindigkeiten von bis zu 28,400 MB/s und Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 21,000 MB/s. Die Lesegeschwindigkeit ist damit 1.96-mal höher als die des Vorgängermodells PM1753 (Gen5), das 14,500 MB/s erreicht. Laut Samsung wurde die PM1763 erfolgreich für KI-Plattformen der nächsten Generation validiert. Der Produktionsstart fällt zeitlich mit der Veröffentlichung der ersten Generation von Gen6-fähigen Servern zusammen, die im kommenden Jahr erwartet wird.
Warum PCIe Gen6 wichtig ist
PCIe Gen6 verdoppelt die Signalrate pro Lane auf 64 GT/s mit PAM4, was eine Bandbreite von etwa 32 GB/s in jede Richtung über die Standard-x4-SSD-Verbindung ermöglicht, gegenüber etwa 16 GB/s bei Gen5. Gen5-Laufwerke stoßen schon seit Längerem an diese Grenze, wobei die schnellsten Modelle im Bereich von 14–14.5 GB/s liegen, den die Schnittstelle zulässt.
Die PM1763 erreicht eine Übertragungsrate von 28.4 GB/s, wodurch der neue Leistungsspielraum weitgehend ausgeschöpft wird. Für KI-Infrastrukturen bedeutet dies in der Praxis, dass weniger Laufwerke benötigt werden, um den Speicherpfad eines GPU-Servers vollständig auszulasten, während Checkpoint- und Modellladevorgänge die Beschleuniger weniger stark blockieren. Samsung veranschaulicht dies anhand von Modelldaten: Ein 40 GB großes LLM-Modell kann demnach in etwa 1.4 Sekunden vom Laufwerk in den Arbeitsspeicher übertragen werden, im Vergleich zu etwa 2.7 Sekunden bei der PM1753. Die 1.4 Sekunden beziehen sich auf die sequentielle Lesegeschwindigkeit einer 40 GB großen Datei und nicht auf eine gemessene Übertragungsrate. Sie sollten daher als optimale Darstellung der Schnittstellenberechnungen betrachtet werden.
Die Leistung bei zufälligen Zugriffen skaliert mit der Leistung bei sequenziellen Zugriffen. Laut Samsungs Produktunterlagen erreicht die 16-TB-Konfiguration bis zu 6.8 Millionen IOPS beim zufälligen Lesen und 950,000 IOPS beim zufälligen Schreiben; die im SCADA-Whitepaper gemessenen 6.92 Millionen IOPS pro Laufwerk (siehe unten) deuten darauf hin, dass der Wert für zufällige Zugriffe eher niedrig angesetzt ist.
Die Energieeffizienz ist im Vergleich zur Vorgängergeneration um das bis zu 1.8-Fache verbessert. Dies ist in Umgebungen mit hoher Laufwerksdichte ebenso wichtig wie die reine Geschwindigkeit, da Gen6-Controller heiß laufen und jedes eingesparte Watt pro Laufwerk sich in einem dicht bestückten Gehäuse multipliziert. Aus diesem Grund hat Samsung den PM1763 für flüssigkeitsgekühlte Server mit Direct-to-Chip-Kühlung (D2C) optimiert und dabei auf dauerhafte Spitzenleistung unter Dauerlast anstatt auf kurzzeitige Höchstwerte geachtet.
PM1763 Spezifikationen
| Normen | Samsung PM1763 |
|---|---|
| Plattformübersicht | |
| Interface | PCIe Gen6 x4, NVMe 2.1, OCP 2.6 |
| NAND- | Samsung V-NAND der 9. Generation |
| Controller | Neuer 4-nm-Controller von Samsung |
| Kapazitäten | 4 TB, 8 TB, 16 TB (15.36 TB formatiert) zum Marktstart Auf der Produktseite werden 30.72 TB und 61.44 TB aufgeführt. |
| Formfaktoren | E1.S E3.S U.2 (nur PCIe Gen5) |
| Leistung (16 TB) | |
| Sequenzielles Lesen | Bis zu 28,400 MB / s |
| Sequenzielles Schreiben | Bis zu 21,000 MB / s |
| Zufälliges Lesen | Bis zu 6,800,000 IOPS |
| Zufälliges Schreiben | Bis zu 950,000 IOPS |
| Leistung und Kühlung | |
| Energie-Effizienz | Bis zu 1.8-fache Verbesserung gegenüber PM1753 |
| Kühlung: | Optimiert für flüssigkeitsgekühlte Server, Direkt-zu-Chip (D2C) |
| Sicherheit | |
| Eigenschaften | Post-Quanten-Kryptographie (PQC) TEE Device Interface Security Protocol (TDISP) |
GPU-gesteuerte E/A: 281 Millionen IOPS auf 42 Laufwerken
Samsung hat außerdem ein Whitepaper veröffentlicht , das die PM1763 mit SCADA (Scaled Accelerated Data Access) kombiniert. SCADA ist das von NVIDIA entwickelte Framework, mit dem GPU-Threads NVMe-Befehle direkt an die Laufwerke senden können und dabei CPU und Kernel-Speicherstack vollständig umgehen. Das Argument für GPU-initiierte E/A ist die Parallelität: Eine CPU kann über ihren Thread-Pool etwa 45 Millionen IOPS gleichzeitig verarbeiten, während eine GPU mit rund 100,000 Threads in Samsungs Tests über 95 Millionen IOPS pro GPU erreichte.
Die Zahlen stammen von einem 512-Byte-Lesezugriff auf einem H3 Falcon 6048 Gen6 Server mit einer H100, zwei H200 und 42 PM1763 E1.S 15.36 TB Festplatten, die hinter drei Broadcom PEX90144 Gen6 Switches angeschlossen waren. Eine einzelne PM1763 erreichte etwa 6.92 Millionen GPU-IOPS, ein Plus von 86 % gegenüber den 3.72 Millionen, die die Gen5 PM1753 in derselben Konfiguration erzielte. Mit 14 Festplatten pro GPU skalierte das System nahezu linear mit etwa 96 Millionen IOPS pro GPU-Gruppe. Die vollständige Konfiguration mit 42 Festplatten erreichte insgesamt 281 Millionen IOPS, wobei die Ergebnisse pro Festplatte innerhalb von 5 % des Spitzenwerts einer einzelnen Festplatte lagen. Wir haben diese Tests nicht durchgeführt und die Ergebnisse auch nicht unabhängig geprüft, aber das Skalierungsverhalten ist interessant: Die Latenzkonsistenz über alle Festplatten hinweg, nicht die maximale IOPS-Zahl, bestimmte die Gesamtleistung.
Was Gen6 für Server mit hoher Speicherdichte leistet
Die Frage ist, was ein solches Laufwerkssystem in einem einzigen Gehäuse leistet. Wir haben kürzlich mit dem Dell PowerEdge R7725xd und 24 SSDs der 5. Generation, wobei jedes Laufwerk über dedizierte x4-Lanes vom CPU-Komplex angebunden war, einen lokalen Durchsatz von über 300 GB/s erreicht und mit der Software PEAK:AIO, die die Warteschlangen stets ausgelastet hielt, 160 GB/s über das Netzwerk bereitgestellt. Dieses System ist vergleichbar mit Multi-Node-Storage-Clustern in einem einzigen 2U-Gehäuse. Verwendet man Laufwerke der 6. Generation mit der Nenngeschwindigkeit des PM1763, bietet dieselbe 24-Bay-Topologie theoretisch eine maximale Rohlesebandbreite von etwa 681 GB/s. Allerdings werden die CPU-Lanes und der Netzwerk-Output deutlich früher zu den limitierenden Faktoren als die Laufwerke selbst.
Die Speicherdichte entwickelt sich parallel. Der 2U AI Data Server von PEAK:AIO bietet bereits 1.5 PB Speicherkapazität mit 61.44 TB QLC-Festplatten und erreicht dabei 120 GB/s über RDMA. Mit der Auslieferung des 61.44 TB großen PM1763 von Samsung erhält diese Systemklasse Gen6-Bandbreite und eine Speicherdichte im Petabyte-Bereich bei ähnlicher Stellfläche (Server der nächsten Generation werden voraussichtlich eine zusätzliche Höheneinheit für die Kühlung benötigen). Für KI-Unternehmen, die GPU-Cluster mit Daten versorgen möchten, ohne ein paralleles Dateisystem über ein Dutzend Knoten aufzubauen, gewinnt die Lösung mit einem einzigen Server immer mehr an Bedeutung.
Sicherheit und Verfügbarkeit
Samsung hat zudem die Sicherheitsfunktionen des Laufwerks für KI-Umgebungen mit mehreren Mandanten erweitert. Die PM1763 unterstützt Post-Quanten-Kryptographie-Algorithmen, um erwarteten Quantenangriffen auf klassische Verschlüsselung vorzubeugen, sowie TDISP (TEE Device Interface Security Protocol), das den Datenpfad zwischen vertraulichen virtuellen Maschinen und dem Gerät in virtualisierten Umgebungen sichert.
„Aufbauend auf branchenführender Leistung hat der PM1763 die Validierung für KI-Plattformen der nächsten Generation erfolgreich abgeschlossen und ist bestens positioniert, um die sich wandelnden Anforderungen an die KI-Infrastruktur zu erfüllen“, sagte Jangseok Choi, Vice President und Leiter der Speicherproduktplanung bei Samsung Electronics. „Da KI-Modelle immer größer und komplexer werden, wird der PM1763 eine Schlüssellösung sein, die es Kunden ermöglicht, die Speicherkapazität effizient zu skalieren und den KI-Betrieb zu optimieren.“
Die PM1763 wird aktuell in Serienproduktion mit Speicherkapazitäten von 4 TB, 8 TB und 16 TB gefertigt. Samsung hat noch keine Liefertermine für die größeren Speicherkapazitäten bekannt gegeben.
Amazon