FMS 2024: 带来哪些存储技术亮点？

这几天，存储界的全球盛会2024 Future of Memory and Storage (FMS)大会正在大洋彼岸如火如荼进行中（8/6-8/8），大会上又有哪些存储技术亮点，让我们先快速了解下， 后续Keynote材料公开后，小编再进行细细解读。

亮点1：NVME协议SPEC 2.1版本更新

NVM Express组织在2024年8月7日宣布了三个新规格和八个更新规格的发布。此次更新的目标是简化NVMe架构的开发流程，同时引入了适应现代计算环境的新功能，并且进一步加强了跨所有主要传输协议的NVMe技术支持。

NVMe技术最初是一个PCIe SSD规范，现在已经发展成为近十个规格，包括多个命令集，为所有主要传输协议上的NVMe技术提供了关键支持，并且标准化了许多存储方面的特性。NVMe技术的成功应用已经实现了客户端、云、AI和企业存储领域的统一架构。

本次发布的三个新规格分别是NVMe Boot规范、子系统本地内存命令集和计算程序命令集。更新内容包括NVMe 2.1基础规范、命令集规范（NVM命令集、ZNS命令集、键值命令集）、传输规范（PCIe传输、FC传输、RDMA传输和TCP传输）以及NVMe管理接口规范。

关键新功能

• PCIe NVMe控制器实时迁移：支持在不同的NVMe子系统之间实时迁移PCIe NVMe控制器。
• 主机导向的数据放置：为SSD提供新的主机导向数据放置功能，简化了生态系统集成，并且与之前的NVMe规范兼容。
• 主机处理卸载：支持将部分主机处理任务卸载到NVMe存储设备上。
• NVMe-oF网络引导机制：为NVMe-over-Fabrics提供网络引导机制。
• NVMe-oF分区支持：支持NVMe-oF分区。
• 加密密钥主机管理：支持主机管理加密密钥，并且实现基于每个I/O操作的高粒度加密。
• 安全增强：支持TLS 1.3协议、DH-HMAC-CHAP集中身份验证验证实体、以及擦除后的媒体验证。
• 管理增强：支持高可用性带外管理、通过I3C进行管理、带外管理异步事件以及从底层NVMe子系统物理资源动态创建导出的NVMe子系统。

亮点2: Kioxia展示光接口SSD

在2024年的Future of Memory and Storage (FMS)大会上，Kioxia公司展示了一款采用光接口的固态硬盘(SSD)，这是一项引人注目的新技术，有望改变数据中心和高性能计算环境中的存储架构。

Kioxia正在研发一款适用于PCIe Gen8及以上版本的光接口SSD，目前的演示版本支持短距离（约40米）的光学连接，未来计划扩展到100米的距离。

该SSD采用的是特殊的光接口连接器，不同于传统的MTP/MPO连接器，后者虽然体积较小，但不能提供电力供应。

通过光接口技术，SSD可以被放置在远离CPU和GPU的环境中，从而避免了这些热源产生的高温，确保SSD在最佳温度下运行。这项技术还可以通过光信号进行切换，意味着可以通过光交换机来聚合带宽、共享设备，并延长SSD与主机服务器之间的距离。

目前的光接口SSD还处于早期阶段，需要解决标准化和兼容性问题，以便与其他设备和系统集成。光接口技术的成本较高，需要进一步降低成本，才能在市场中普及。随着网络技术的发展，光接口SSD需要与更快的网络技术（如800GbE）相匹配，以充分利用带宽资源。通过光交换机，可以实现SSD的灵活扩展和资源池化，这对于数据中心和高性能计算环境来说至关重要。

Kioxia展示的光接口SSD是一项值得关注的技术，它有望改变存储系统的部署方式，特别是在数据中心和高性能计算环境中。通过光接口技术，SSD可以在更远的距离内高效工作，同时还能通过光交换机实现资源的灵活分配和管理。尽管这项技术还面临着标准化、成本和兼容性等方面的挑战，但其潜在的应用前景非常广阔。随着技术的进一步成熟和完善，我们期待看到更多基于光接口SSD的实际应用案例。

扩展阅读：

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亮点3: CXL依然是热点话题

1.XConn与MemVerge

XConn Technologies 和 MemVerge, Inc. 将在2024年的Future of Memory and Storage (FMS)大会上展示业界首个可扩展的CXL内存共享解决方案。该解决方案利用CXL技术来提高性能并降低AI应用程序和内存数据库的总体拥有成本(TCO)。通过结合MemVerge的智能分层软件与XConn的高性能CXL互联交换机，双方展示了CXL在加速高需求应用方面的有效性。

扩展阅读：

• 当CXL遇到NVMe，计算存储会发生什么？
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• 如何利用CXL技术突破内存墙？

XConn的“Apollo”CXL 2.0交换机是业界首个支持CXL 2.0标准的交换机，同时也兼容Intel和AMD现有的CXL 1.1服务器处理器。Apollo CXL 2.0交换机专为加速AI计算系统的开发过程而设计，支持构建CXL内存池以打破传统的内存限制，并推动内存架构的革命。Apollo交换机支持PCIe 5.0标准，能够在单个设计中同时支持PCIe和CXL，提供高达2,048GB/s的总带宽和256条通道，为希望利用JBOG（一堆GPU）和JBOA（一堆加速器）配置的系统设计者提供了灵活性。

MemVerge Memory Machine for CXL 是一个管理内存-存储层次结构的大内存平台，支持敏捷的服务器内存扩展和基于结构的内存。MemVerge软件通过允许应用程序共享内存，解锁了结构连接内存的性能潜力，从而加速了CXL技术的采用。

XConn Technologies和MemVerge的合作展示了CXL技术在AI和内存数据库领域的巨大潜力，通过实现可扩展的内存共享，该解决方案不仅提高了性能，还降低了总体拥有成本。XConn Apollo CXL 2.0交换机和MemVerge Memory Machine for CXL的结合为AI和高性能计算应用提供了强大的基础设施支持，有望推动下一代计算架构的发展。

2.微星与MemVerge

此外，微星（MSI）在FMS 2024展示了其基于CXL（Compute Express Link）技术的服务器平台。该平台采用了第四代AMD EPYC处理器，并在三星和MemVerge的展位上展出。该服务器旨在通过增加内存容量和带宽来提升内存数据库、EDA（电子设计自动化）和HPC（高性能计算）应用的性能。服务器采用了最新的AMD EPYC处理器，支持CXL 2.0内存扩展标准。MemVerge提供的软件可以智能地管理多层内存，优化AI和其他内存密集型工作负载的成本和性能。

3.Fadu

Fadu, Inc. 将在FMS 2024大会上推出针对AI数据中心优化的企业级SSD控制器和CXL（Compute Express Link）解决方案。Fadu将推出针对AI优化的下一代企业级SSD解决方案，并展示其在Gen5和Gen6控制器领域的领先地位。Fadu推广FDP (Flexible Data Placement)技术，这是一种针对下一代数据中心的标准讨论。Fadu还将推出一种新的系统，通过CXL开关优化GPU、HBM和SSD之间的连接，以增强性能。

扩展阅读****：CXL-GPU: 全球首款实现百ns以内的低延迟CXL解决方案

4.Wolley

Wolley之前已在FMS 2023上展示了其PCI-SIG 5.0认证的CXL控制器IP核心。此后，该公司继续将其CXL技术扩展至数据中心之外的应用领域，例如AI PC和汽车。Wolley在FMS 2024上提供NVMe Over CXL和FleX解决方案的现场演示。NVMe Over CXL提供了一种高性能虚拟化架构，以满足AI对大量内存容量的需求。FleX技术则将CXL内存引入主板。

扩展阅读****：NVMe over CXL技术如何加速Host与SSD数据传输？

NVMe Over CXL: 虚拟化内存与存储的整合：Wolley开发了一种解决方案，利用CXL并在相同的PCIe物理接口上使用CXL.mem协议实现高效的内存访问，而CXL.io协议则支持所有NVMe的传统特性，无需重写应用程序。通过在同一设备上集成存储和内存，解决了资源分配中的竞争条件。

亮点4: Neo发布3D X-AI芯片技术

Neo Semiconductor 宣布开发出 3D X-AI 芯片技术，旨在取代现有的高带宽内存 (HBM) 内的 DRAM 芯片，以解决数据总线瓶颈问题，通过在 3D DRAM 中执行 AI 处理来降低数据传输量。

关键点

• 3D X-AI 技术：单个 3D X-AI 芯片包含 300 层 3D DRAM 单元，容量为 128Gb，以及一层含有 8,000 个神经元的神经电路。通过将 12 个这样的 3D X-AI 芯片堆叠在 HBM 封装中，可以达到每秒 120TB 的处理吞吐量，相比现有技术性能提升 100 倍。
• 性能加速：每个 3D X-AI 芯片含有 8,000 个神经元电路，可以在 3D 内存内部直接执行 AI 处理。
• 功耗降低：大幅减少了将数据传输至 GPU 进行计算的需求，从而降低了功耗和热生成。
• 内存密度增加：300 层的内存结构允许 HBM 存储更大的 AI 模型。
• 创始人观点：Andy Hsu，Neo Semiconductor 创始人兼 CEO 表示，现有的 AI 芯片架构由于数据存储与数据处理分离，导致数据总线成为不可避免的性能瓶颈，而 3D X-AI 能够在每个 HBM 芯片内部执行 AI 处理，显著减少 HBM 与 GPU 之间的数据传输量，从而大幅提升性能并降低功耗。

Neo Semiconductor 的 3D X-AI 芯片技术通过将 AI 处理直接集成到 3D DRAM 中，旨在彻底改变 AI 芯片的性能、功耗和成本。这种创新技术不仅可以加速现有 AI 应用的发展，还能促进新兴 AI 场景的创建。

亮点5:存储厂商各显神通

1.Kioxia铠侠

Kioxia Corp. 将在2024 FMS大会上展示其闪存解决方案如何推动各种市场领域（从AI、IoT和汽车到数据中心、云和边缘）中数百个应用的进步和发展。

亮点

• 2Tb QLC闪存：Kioxia将展示业界最高容量的2Tb QLC闪存，采用最新的BiCS FLASH 3D闪存技术。
• NVMe SSDs：展示支持AI工作负载的NVMe SSDs。
• RAID Offload技术：展示Kioxia的RAID Offload技术。
• Kioxia的工程团队因其在创建和商业化3D闪存技术方面的先驱工作而获得2024年度的终身成就奖。

2.WD西部数据

Western Digital 在2024 FMS大会上展示了其最新的解决方案和技术演示，这些创新旨在提高性能、容量和效率，以满足AI数据周期工作负载的需求。这些解决方案覆盖了从超大规模云计算到汽车和消费存储的广泛市场细分。

关键产品和技术

• PCIe Gen5 企业级SSD (eSSD)：适用于计算密集型应用。
• 64TB eSSD：用于存储密集型应用。
• 32TB ePMR SMR HDD：适用于大规模数据存储。
• BiCS8 128TB 高容量QLC eSSD技术：快速AI数据湖和高性能容量密集型应用。
• RapidFlex Interposer：将PCIe SSD信号转换为以太网信号，使得PCIe eSSDs能够在以太网交换或PCIe交换系统架构中部署。
• OpenFlex Data24 4200 NVMe-oF存储平台：可实现高效的AI工作流程。
• AT EN610 NVMe SSD：面向下一代高性能集中计算架构的汽车级、高性能、宽温度范围存储解决方案。
• iNAND AT EU752：针对高级驾驶辅助系统（ADAS）、信息娱乐系统（IVI）和其他自动驾驶系统的汽车级存储解决方案。
• SanDisk 4TB microSDUC UHS-I卡：面向智能手机、游戏设备、无人机、相机和笔记本电脑等消费类产品的高容量、高性能存储卡。
• SanDisk 8TB SDUC UHS-I卡：同样面向消费类产品。
• 16TB SanDisk Desk Drive：便携式SSD概念验证，具有前所未有的空间和性能。

3.Phison

Phison Electronics Corp. 在2024年的Future of Memory and Storage (FMS)大会上展示了其最新的技术和产品。这些解决方案专为满足现代数据密集型工作负载的需求而设计，从希望利用aiDAPTIV+的中小企业到快速扩展的大型企业数据中心存储。

重点产品

• Pascari D200V 64TB SSD：这是一款采用PCIe Gen5技术的数据中心SSD，容量可达61.44TB，提供U.2、E3.S和E3.L等多种外形尺寸。这款SSD专为实现最大存储密度和降低成本而设计。
• Pascari 企业级SSD组合：展示Pascari全系列的产品，包括AI、Boot、数据中心、SATA和X-Series产品，展现了Pascari企业级SSD解决方案的多样性和高性能。
• E29T：这是一款功率优化的PCIe Gen4 x4 SSD控制器，采用最新闪存技术，旨在设立新的能效和性能标准。
• E31T：这是一款专为笔记本电脑优化的PCIe Gen5 SSD，提供世界领先的随机读取IO/s性能。
• E26：与HighPoint Technology Inc.合作，在100GB/s工作站设置中演示E26 SSD控制器，展示其在高吞吐量计算环境中处理数据密集型应用的能力。
• PCIe Gen6 PS7161 和 PS7162 Redriver：Phison将介绍PS7161 4通道和PS7162 8通道PCIe Gen6 Redriver IC，以增强信号完整性和延长传输距离。
• PCIe Gen6 PS7261 Retimer：PS7261是一款16通道PCIe Gen6 Retimer IC，旨在改善信号完整性和扩展整个16通道连接的数据传输距离。

4.Micron美光

Micron Technology, Inc. 在2024 FMS大会上宣布了其首款用于生态系统发展的PCIe Gen6数据中心SSD技术。作为一系列内存和存储产品的一部分，这些产品旨在支持广泛的AI需求。

关键点

• PCIe Gen6 数据中心 SSD：Micron是首家开发PCIe Gen6数据中心SSD技术的企业，该技术可提供超过26GB/s的顺序读取带宽。
• 生态系统启动：通过向合作伙伴开放这项技术，Micron正在启动PCIe Gen6生态系统。

5.Innodisk

在2024 FMS大会上，Innodisk Corp. 展示了其在“数据智能”领域的最新进展以及一系列专为推动AI应用而设计的存储和内存解决方案。

关键点

• 数据智能：Innodisk致力于“数据智能”，这是其九大关键智能之一。该公司提供的工业级SSD和DRAM模块具有出色的存储和传输能力，为各种垂直市场的创新AI应用提供支持。

• 市场领导地位：Innodisk是全球排名第一的工业SSD供应商和排名第八的DRAM模块制造商，专注于仅提供工业级解决方案。公司凭借数十年在IPC市场的经验，战略性地扩展了其产品和服务组合，以满足AIoT和边缘AI市场的不断增长的需求。

• 产品展示：Innodisk在FMS 2024上展示了包括CXL、LPCAMM2、MRDIMM、E1.S/E3.S模块和16TB SSD系列在内的多种产品。此外，还展示了由其DRAM和存储解决方案支持的真实世界AI应用案例。

• AI应用演示：

• • InnoPPE检测解决方案：此解决方案增强了NX Witness服务器的功能，强调了工业环境中安全性的重要性。- InnoTracking解决方案：此解决方案展示了先进的跟踪能力，适用于物流和资产管理。

6.DapuStor

DapuStor 公司与 Marvell Technology 合作，推出了针对 QLC 和 TLC SSD 优化的灵活数据放置 (FDP) 技术。该技术旨在克服 QLC SSD 的固有问题，提高其性能、耐久性和容量，为数据中心、云计算和高性能计算环境提供强大且经济高效的解决方案。

关键点

• FDP 技术：FDP 技术能够智能地分配数据至 QLC 闪存中，优化可用内存单元的使用，并最小化写放大效应（Write Amplification）的影响。FDP 算法可根据工作负载和使用模式动态调整数据放置位置，确保频繁访问的数据存储在 SSD 最快且最耐用的部分，从而改善整体性能、延长耐久性并增强可靠性。
• Bravera SC5 控制器：Marvell 的 Bravera SC5 SSD 控制器结合 DapuStor 开发的固件级解决方案，可实现接近 1.0 的写放大因子。这意味着 SSD 可以充分利用 NAND 闪存的耐久潜力，避免浪费，确保 QLC SSD H5000 系列达到最高效率。
• 高级特性：除了智能数据放置外，FDP 解决方案还集成了先进的错误校正和磨损均衡技术，进一步增强了 QLC SSD 的耐久性和可靠性。这些技术使 QLC SSD 实现更高的写入速度、更低的延迟和更长的使用寿命，适用于各种要求严苛的应用场景。
• 行业里程碑：此次合作标志着两家公司在推动 PCIe Gen 5 SSD 市场方面取得的新进展。通过结合 Marvell 在数据中心半导体解决方案方面的专长与 DapuStor 的存储技术，双方的合作将为 SSD 性能和效率带来前所未有的进步。

7.Silicon Motion

Silicon Motion Technology Corporation 宣布推出 SM2508，这是一款针对 AI 个人电脑和游戏机设计的最佳能效 PCIe Gen5 NVMe 2.0 客户端 SSD 控制器。此外，Silicon Motion 还将在 FMS 2024 上展出针对 AI 存储工作负载的 MonTitan PCIe Gen5 企业级 SSD 开发平台、针对 AI 个人电脑和 AI 智能手机的 UFS 4.0 和 USB 存储解决方案，以及针对汽车和物联网边缘应用的先进存储解决方案。

关键点

• SM2508 控制器：SM2508 是世界上首款使用 TSMC 6nm EUV 工艺制造的 PCIe Gen5 客户端 SSD 控制器。它比使用 12nm 工艺的竞争产品功耗降低了 50%，整个 SSD 的功耗不到 7W。与 PCIe Gen4 SSD 相比，其能效提高了 1.7 倍，比当前市场上其他 PCIe Gen5 产品能效提高了高达 70%。
• 性能特点：SM2508 支持 8 个 NAND 通道，每个通道最高可达 3,600MT/s，连续读写性能分别可达 14.5GB/s 和 13.6GB/s，随机读写性能可达 250 万 IOPS。它采用 Silicon Motion 的专有第 8 代 NANDXtend 技术，包括一个用于减少 ECC 定时的磁盘上训练算法，以提高性能和最大化能效，同时确保与最新的 3D TLC/QLC NAND 技术兼容。
• 产品规格：SM2508 支持 PCIe Gen5 x4 和 NVMe 2.0，配备 8 个 NAND 闪存通道，每个通道最高可达 3,600MT/s，使用 TSMC 的 6nm 工艺制造。它采用了强大的四核 Arm Cortex-R8 CPU，支持 4 个 PCIe 通道，数据传输速率为 32Gb/s。SM2508 的连续性能可达 14.5GB/s 和 13.6GB/s，随机性能可达 250 万 IOPS，并支持最新的 3D TLC/QLC NAND。
• 目标市场：SM2508 针对的是 AI 能力的笔记本电脑，旨在满足下一代 AI 个人电脑的独特需求，提供高性能和高能效。

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