تولید انبوه اساسدی Samsung PM1763 با پشتیبانی از PCIe Gen6؛ سرعت خواندن خیرهکننده ۲۸.۴ گیگابایت بر ثانیه
شرکت سامسونگ تولید انبوه مدل PM1763، اولین درایو اساسدی (SSD) سازمانی خود با رابط PCIe Gen6 را آغاز کرد. این درایو قدرتمند با استفاده از نسل نهم حافظههای V-NAND سامسونگ و یک کنترلر جدید ۴ نانومتری ساخته شده است.
- سرعت فوقالعاده: سرعت خواندن متوالی ۲۸,۴۰۰ مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن ۲۱,۰۰۰ مگابایت بر ثانیه.
- ظرفیتهای متنوع: عرضه در نسخههای ۴، ۸ و ۱۵.۳۶ ترابایتی (با وعده عرضه مدلهای ۳۰ و ۶۰ ترابایتی در آینده).
- ارتباط مستقیم با گرافیک: پشتیبانی از فناوری SCADA انویدیا برای ارسال مستقیم دستورات از کارت گرافیک (GPU) به حافظه، بدون درگیر کردن پردازنده (CPU).
- بهینهسازی خنککننده: طراحی ویژه برای استفاده از خنککنندههای مایع مستقیم (Direct-to-Chip) در سرورهای متراکم.
نسخه ۱۵.۳۶ ترابایتی این پرچمدار، با سرعت خواندن متوالی تا ۲۸,۴۰۰ مگابایت بر ثانیه (MB/s) و سرعت نوشتن تا ۲۱,۰۰۰ مگابایت بر ثانیه، تقریباً دو برابر سریعتر از نسل قبلی خود (یعنی مدل Gen5 PM1753 با سقف سرعت ۱۴,۵۰۰ MB/s) عمل میکند. به گفته سامسونگ، مدل PM1763 تمام تاییدات لازم برای پلتفرمهای هوش مصنوعی نسل آینده را دریافت کرده و زمان عرضه آن دقیقاً با ورود اولین سرورهای پشتیبانیکننده از Gen6 در سال آینده هماهنگ است.
چرا رابط PCIe Gen6 اهمیت دارد؟
رابط PCIe Gen6 با استفاده از فناوری سیگنالدهی PAM4، سرعت انتقال هر مسیر (Lane) را نسبت به نسل قبل دو برابر میکند (به ۶۴ گیگاترانسفر بر ثانیه یا 64 GT/s). این یعنی پهنای باند یک اتصال استاندارد چهار مسیره (x4) برای درایوهای SSD، از حدود ۱۶ گیگابایت بر ثانیه در نسل پنجم، به ۳۲ گیگابایت بر ثانیه افزایش مییابد. درایوهای Gen5 مدتهاست که به سقف سرعت خود (در حدود ۱۴ تا ۱۴.۵ گیگابایت بر ثانیه) برخورد کردهاند و نیاز به یک جهش داشتند.
سرعت ۲۸.۴ گیگابایت بر ثانیهای PM1763، از بیشتر این پهنای باند جدید استفاده میکند. در عمل، این موضوع برای زیرساختهای هوش مصنوعی به این معناست که برای تغذیه کارتهای گرافیک یک سرور، به تعداد درایو کمتری نیاز است. سامسونگ برای درک بهتر این سرعت، آن را با یک مثال توضیح میدهد: انتقال یک مدل زبانی بزرگ (LLM) ۴۰ گیگابایتی از روی این درایو به حافظه رم، تنها حدود ۱.۴ ثانیه طول میکشد؛ در حالی که این زمان در درایو نسل قبلی (PM1753) حدود ۲.۷ ثانیه بود.
عملکرد تصادفی (Random IOPS) نیز همپای سرعت متوالی رشد کرده است. بر اساس مستندات سامسونگ، نسخه ۱۶ ترابایتی تا ۶.۸ میلیون IOPS برای خواندن تصادفی و ۹۵۰,۰۰۰ IOPS برای نوشتن تصادفی ارائه میدهد.
همچنین، بهرهوری انرژی تا ۱.۸ برابر نسبت به نسل قبل بهبود یافته است. این موضوع در دیتاسنترهای متراکم بسیار مهم است، زیرا کنترلرهای Gen6 گرمای زیادی تولید میکنند و صرفهجویی در هر وات مصرفی، در مقیاس کل سرور بسیار تعیینکننده است. به همین دلیل، سامسونگ درایو PM1763 را برای سرورهای مجهز به خنککننده مایع (D2C) بهینهسازی کرده است تا بتواند این سرعت بالا را برای مدت طولانی (نه فقط به صورت لحظهای) حفظ کند.
مشخصات فنی درایو Samsung PM1763
| ویژگی | مشخصات Samsung PM1763 |
|---|---|
| رابط اتصال | PCIe Gen6 x4, NVMe 2.1, OCP 2.6 |
| نوع حافظه و کنترلر | نسل نهم V-NAND سامسونگ / کنترلر جدید ۴ نانومتری سامسونگ |
| ظرفیتهای زمان عرضه | ۴، ۸ و ۱۶ ترابایت (فرمت شده: ۱۵.۳۶ ترابایت) |
| فرمفاکتورها | E1.S، E3.S و U.2 (مدل U.2 فقط از Gen5 پشتیبانی میکند) |
| سرعت متوالی (مدل 16TB) | خواندن: تا ۲۸,۴۰۰ MB/s | نوشتن: تا ۲۱,۰۰۰ MB/s |
| عملکرد تصادفی | خواندن: تا ۶,۸۰۰,۰۰۰ IOPS | نوشتن: تا ۹۵۰,۰۰۰ IOPS |
| امنیت | پشتیبانی از رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) و پروتکل TDISP |
ارتباط مستقیم گرافیک و حافظه (GPU-Driven I/O)؛ ۲۸۱ میلیون عملیات در ثانیه!
سامسونگ اخیراً مقالهای درباره استفاده از این درایو در کنار فناوری SCADA منتشر کرده است. SCADA یک فریمورک توسعهیافته توسط انویدیا (NVIDIA) است که به رشتههای کارت گرافیک (GPU Threads) اجازه میدهد دستورات NVMe را مستقیماً به درایوهای SSD ارسال کنند و عملاً پردازنده اصلی (CPU) و سیستمعامل را دور بزنند.
دلیل اصلی این کار «همزمانی» (Concurrency) است: یک پردازنده (CPU) میتواند نهایتاً حدود ۴۵ میلیون IOPS را به طور همزمان مدیریت کند، اما یک گرافیک با ارسال دستورات از طریق ۱۰۰ هزار رشته، در تستهای سامسونگ توانست بیش از ۹۵ میلیون IOPS را روی هر گرافیک پردازش کند.
سامسونگ این تست را روی یک سرور نسل ۶ با یک گرافیک H100، دو گرافیک H200 و ۴۲ عدد درایو PM1763 (مدل 15.36TB) انجام داد. در این تست، یک درایو به تنهایی توانست ۶.۹۲ میلیون IOPS صادر شده توسط گرافیک را پردازش کند که نسبت به نسل قبلی ۸۶ درصد رشد داشت. با استفاده از تمام ۴۲ درایو، این سیستم به عدد شگفتانگیز ۲۸۱ میلیون IOPS دست یافت.
تاثیر Gen6 بر سرورهای ذخیرهسازی متراکم
سوال اصلی این است که قرار دادن تعداد زیادی از این درایوها در یک سرور واحد چه نتیجهای دارد؟ با فرض نصب ۲۴ عدد از این درایوها در یک سرور، سقف پهنای باند خام خواندن اطلاعات به عدد تئوری ۶۸۱ گیگابایت بر ثانیه میرسد! البته در واقعیت، مسیرهای ارتباطی پردازنده و ظرفیت شبکه، بسیار زودتر از درایوها به سقف توان خود میرسند و گلوگاه ایجاد میکنند.
تراکم ظرفیت ذخیرهسازی نیز با همین نسبت در حال افزایش است. سامسونگ در مشخصات محصول خود، از مدلهای ۳۰.۷۲ و ۶۱.۴۴ ترابایتی نیز نام برده است. وقتی این مدلهای فوقحجیم وارد بازار شوند، سازمانهای هوش مصنوعی میتوانند به جای راهاندازی چندین سرور ذخیرهسازی، کل نیاز خود را در یک سرور متراکم با ظرفیت بیش از یک پتابایت (Petabyte) و سرعت شبکه بینظیر برطرف کنند.
تحلیل اختصاصی آلفاتک: انقلاب در سرعت لود مدلهای هوش مصنوعی
مهمترین پیامی که از معرفی Samsung PM1763 میتوان دریافت کرد این است که «فضای ذخیرهسازی دیگر یک گلوگاه نیست». در یادگیری ماشین و اجرای مدلهای بزرگ (مانند Llama 3 یا GPT)، بارگذاری وزنهای مدل (Model Weights) از حافظه به رم، زمان زیادی میگرفت. با سرعت ۲۸.۴ گیگابایت بر ثانیهای این درایو، تاخیر در لود شدن مدلها عملاً به صفر میل میکند.
علاوه بر این، تکنولوژی SCADA بازی را کاملاً عوض کرده است. تا پیش از این، کارت گرافیک باید از پردازنده خواهش میکرد تا اطلاعات را از SSD بخواند، به رم منتقل کند و سپس گرافیک آن را بردارد. حالا گرافیک با دور زدن کامل CPU، مستقیماً دستش را درون SSD میبرد! این معماری به شرکتها اجازه میدهد تا با خرید سرورهای ذخیرهسازی متراکم و کارتهای شبکه پرسرعت، بهرهوری گرافیکهای صد هزار دلاری خود را به حداکثر برسانند و از هدر رفتن زمان گرانبهای پردازش جلوگیری کنند.
