2023 Yunqi Conference で、Alibaba Pingtou Ge は初の SSD メイン制御チップ Zhenyue 510 をリリースしました。このチップはクラウド コンピューティング シナリオ向けに徹底的にカスタマイズされており、Zhenyue 510 は Alibaba Cloud データセンターに導入される最初の製品となり、AI、オンライン トランザクション、ビッグ データ分析、高性能データベース、ソフトウェア デファインド ストレージなどのビジネス シナリオに適用できます。では、Zhenyue 510 とは一体何なのでしょうか?
ジェンユエ 510
Zhenyue 510 は、Pingtouge の自社開発チップ アーキテクチャと RISC-V アーキテクチャ Xuantie 910 マルチコア CPU システムを使用した数多くの革新的なテクノロジーを統合しており、パフォーマンスと消費電力のバランスを効果的に高めるために、多数の自社開発ハードウェア アクセラレーション モジュールが組み込まれています。メモリとインターフェイスに関しては、業界をリードする DDR5 および PCIe5.0 テクノロジーをサポートしており、チップのデータ スループット レートが大幅に向上します。信頼性の面では、自社開発のLDPC誤り訂正アルゴリズムと高圧予測アルゴリズムによりビット誤り率が大幅に低減されています。
このチップは、クラウド コンピューティングのシナリオ向けに徹底的に最適化されています。チップとクラウド ストレージ ソフトウェア システムは緊密に統合され、連携してデータの読み取りと書き込みの遅延を効果的に削減し、システムのパフォーマンスを向上させます。たとえば、Zhenyue 510 は、NVMe のキューレベルのスケジューリング メカニズムをサポートするだけでなく、より洗練された柔軟な IO レベルのスケジューリング メカニズムも実装します。クラウド ストレージ システムと組み合わせることで、遅延に敏感な IO シナリオのニーズをより適切に満たすことができます。
簡単に言うと、Zhenyue 510 は 4 つの重要な指標を達成しました。
IO処理能力に関しては、3400KIOPSに達しました。
レイテンシに関しては、4usIO の実行レイテンシに達します。
信頼性の点では、ビット誤り率は 10^-18 と低いです。
エネルギー節約の観点からは、各ワットの消費電力で 420K の IO アクセスを実現できます。 100,000 個の SSD が導入されているデータセンターを例にとると、現在の主流の PCIe4.0 SSD と比較して、Zhenyue 510 は、同じパフォーマンスのメイン制御チップのみで年間 260 万キロワット時の電力を節約できます。
Intel Optane P5800Xとの比較
Intel® Optane™ データセンタークラスのソリッドステート ドライブ P5800X シリーズは 2020 年にリリースされ、PCIe4.0 ソリッド ステート ドライブですが、一般的なソリッド ステート ドライブはストレージ メディアとして NAND フラッシュ メモリのみを使用するため、Optane シリーズはストレージ メディアとして 3DXPoint を使用します。これにより、従来の NAND SSD と比較して読み取りおよび書き込み帯域幅が大幅に増加し、遅延が短縮されます。そのため、P5800Xは一時期「業界の天井」となった。
特定のパラメーターに関しては、Intel Optane SSD P5800X シリーズは、70/30 ランダム混合ワークロード下で仕様書よりも高いパフォーマンス (最大 200 万 IOPS) を達成できます。
レイテンシーの点では、最速でも 5 マイクロ秒未満で、信頼性の点では、ビット エラー率は 10^-17 と低くなります。つまり、IO処理能力の点でZhenyue 510はP5800Xを明らかに上回っている（Zhenyue 510は3400KIOPS、P5800Xは2000KIOPS）。レイテンシーに関しては、P5800Xのレベルに達しています（Zhenyue 510は4us、P5800Xは5us）。ビット エラー レートに関して言えば、P5800X などの多くのエンタープライズ レベルのソリッド ステート ドライブのビット エラー レートは 10^-17 と低いですが、これは非常に十分であると考えられます。しかし、Zhenyue 510 はさらに一歩進んで、10^-18 を達成しています。
他の PCIe5.0 ソリッド ステート ドライブ/マスターとの比較
現在、市場にあるほとんどの PCIe5.0 ソリッド ステート ドライブ/メイン コントロール IO 処理能力は 3000KIOPS 未満です。
メイン制御に関しては、Yingren Technology の IG5669 や Microchip の FlashtecNVMe4016 など、IO 処理能力が 3000KIOPS に達しており、業界では比較的優れたメイン制御製品と考えられます。
ソリッドステートドライブに関しては、例えば、PBlaze77940シリーズやDapuwei社のPoseidon 5シリーズは2800KIOPSのIO処理能力を備えており、業界では比較的優れたエンタープライズレベルのソリッドステートドライブ製品と考えられています。
結論
技術パラメータの観点から見ると、Zhenyue 510 の IO 処理能力は、市場にある一般的なエンタープライズ レベルのソリッド ステート ドライブの能力よりも優れています。 IO 実行レイテンシの点でも、市販されている一般的なエンタープライズ クラスのソリッド ステート ドライブよりも優れており、Optane シリーズのみが同様です。ビットエラーレートの点でも、通常のエンタープライズレベルのソリッドステートドライブよりも桁違いに優れています。
簡単に言うと、Zhenyue 510 は、クラウド ストレージ シナリオ向けに深くカスタマイズされ、最適化されたメイン制御チップです。究極のパフォーマンス、複雑な負荷下でも安定したレイテンシ、TCO の向上、ストレージ密度の向上を実現できます。