درایو جدید دپواستور؛ ترکیب حافظه QLC و pSLC

برند حافظه‌های اس‌اس‌دی سازمانی دپواستور (DapuStor) پیکربندی دو حالته جدیدی را برای درایو سازمانی J5060 خود معرفی کرده است که فلش SLC (سلول تک‌سطحی) و QLC (سلول چهارتایی) را روی یک درایو واحد ترکیب می‌کند. میان‌افزار جدید این درایو، «سلول‌های QLC انتخابی» را در یک حالت شبه-SLC (pSLC) سریع‌تر اجرا می‌کند و ظرفیت را با سرعت معامله می‌کند.

به عنوان مثال، مدل 30.72 ترابایتی حدود 4 ترابایت از فضای QLC را برای 800 گیگابایت فضای pSLC مبادله می‌کند که نسبتی نزدیک به ۵ به ۱ دارد تا ۴ به ۱. دو پیکربندی دیگر 400 گیگابایت یا 1.2 ترابایت را با هزینه‌ای بین ۶ تا ۲۰ درصد از ظرفیت QLC کنار می‌گذارند. دپواستور (DapuStor) اعلام کرد: «هیچ تراشه SLC NAND اختصاصی مورد نیاز نیست»، زیرا این کار از «پیکربندی رسانه‌ای تعریف‌شده با نرم‌افزار» استفاده می‌کند. این درایو که ماه گذشته در رویداد FMS 2026 معرفی شد، هنوز فاقد قیمت، مشتری مشخص و تاریخ عرضه عمومی است.

درایوهای مصرفی معمولی QLC دارای یک حافظه پنهان pSLC هستند که با عملکرد فوق‌العاده سریع پر می‌شود و داده‌ها بعدها به QLC منتقل می‌شوند. با این حال، این حالت pSLC پویا و از نظر اندازه متغیر است. پیاده‌سازی دپواستور (DapuStor) از یک ناحیه ثابت استفاده می‌کند که توسط اپراتور اندازه‌گیری شده و این ناحیه ها به عنوان دستگاه‌های بلوک مجزا برای میزبان نمایش داده می‌شوند. درایو J5060 همچنین ظرفیت بالاتری دارد و از 15.36 تا 122.88 ترابایت در فرم فاکتور U.2 برای رابط PCIe 4.0 x4 عرضه می‌شود. استقامت این درایو 0.5 DWPD (نوشتن درایو در روز) در طول پنج سال ارزیابی شده است. مدل پایه 30.72 ترابایتی دارای امتیاز 30,000 IOPS نوشتن تصادفی در 16 کیلوبایت است. تاخیر نوشتن آن 35 میکروثانیه است.

دپواستور (DapuStor) می‌گوید این معاوضه ظرفیت، نقطه ضعف QLC یعنی نوشتن تصادفی را بیش از هفت برابر بهبود می‌بخشد. همچنین میانگین تاخیر نوشتن تصادفی 4K زیر ۸ میکروثانیه است. فضای pSLC دارای بیش از ۲۵ برابر چرخه برنامه‌ریزی/پاک‌سازی نسبت به ناحیه QLC است، البته بدون اینکه اعداد DWPD یا TBW مختص آن ناحیه ارائه شود. دپواستور (DapuStor) این کار را با سه تغییر در میان‌افزار انجام می‌دهد: ایزوله‌سازی در سطح دای (die-level)، تخصیص بهینه رزرو SLC و زمان‌بندی I/O آگاه از ناحیه. این ناحیه با عملکرد بالا، بارهای کاری مفیدی مانند «ژورنال‌های پایگاه داده، سیاهه پیش‌نوشت (WALs) و کش‌های فراداده» را هدف قرار می‌دهد. ایده این است که این پیکربندی درایو، نیاز به درایوهای تخصصی SLC را که خرابی در آن‌ها ممکن است یک مسئله باشد، از بین می‌برد؛ با این حال، در صورت خرابی همچنان با یک درایو دو حالته از کار افتاده مواجه خواهید شد.

مشخصات NVMe این آرایش را از سال ۲۰۱۹ تعریف کرده است و یک ارائه در NVM Express در کنفرانس FMS 2019 ادعا کرد که هدف «امکان پیکربندی یک SKU توسط مشتری برای مورد استفاده خود» است. یک نمونه در FMS 2019 نشان داد که برخی از واحدهای رسانه به عنوان یک ناحیه سریع کوچک کار می‌کنند، در حالی که بقیه با چگالی کامل کار می‌کنند. یک درایو قبلی با همین ایده، از طریق تقسیم میان‌افزار Phison و یک درایور میزبان، درایو مصرفی Enmotus/Phison FuzeDrive P200 بود که ارزیابی ما در سال ۲۰۲۱ اعلام کرد «قیمت‌گذاری بیش از حد برای همه مناسب نیست». شرکت Enmotus همان سال تعطیل شد. همچنین امکان تغییر دادن یک درایو QLC به SLC وجود دارد، همان‌طور که در سال ۲۰۲۴ پوشش دادیم. تفاوت در اینجا این است که دپواستور (DapuStor) یک دستگاه بلوک دوم و جداگانه با کنترل نرم‌افزار ذخیره‌سازی را به میزبان تحویل می‌دهد.

رقبا راه‌حل‌های دیگری دارند. شرط‌بندی SanDisk روی نوشتن مستقیم QLC بر روی پلتفرم UltraQLC خود است که به گفته این شرکت، «با فعال کردن نوشتن ایمن در برابر قطع برق در اولین گذر، بافرینگ SLC را حذف می‌کند»، اما طبق گزارش‌های خود ما، همچنان تفاوت‌های عملکردی وجود دارد. از طرف دیگر، راه‌حل میکرون (Micron) یک درایو کش جداگانه در XTR خود ارائه می‌دهد. این درایو منحصراً از TLC با ۱۷۶ لایه در حالت SLC استفاده می‌کند و تا 35 DWPD رتبه‌بندی شده است. این درایو به عنوان یک بافر نوشتن اختیاری برای آرایه‌های اس‌اس‌دی‌های سری 6000 میکرون (Micron) عمل می‌کند. برای مرجع، میکرون (Micron) مدل XTR را برای نوشتن‌های QD1 معادل ۱۵ میکروثانیه ارزیابی می‌کند.

قول‌های محصولات ارزشمند هستند، اما هر مقایسه کاملی نیازمند دیدن درایوها درشت استفاده واقعی است. سوالاتی به‌ویژه در خصوص مشخصات ناحیه pSLC درایو دپواستور (DapuStor) باقی مانده است. مشخص نیست که این درایو از چه دستوراتی استفاده می‌کند و آیا تقسیم ناحیه به صورت زنده قابل تغییر است یا خیر؛ قابلیت استفاده تا حد زیادی به نرم‌افزار ذخیره‌سازی اثبات‌نشده بستگی دارد. جزئیات بیشتر برای مدل خواهر مبتنی بر QLC و PCIe 5.0 یعنی R6060 نیز جالب خواهد بود. استفاده از فلش چند بیتی در یک حالت تک بیتی SLC به دلایل عملکردی یا استقامت ایده جدیدی نیست، اما تعادل آن‌ها با نیاز روزافزون به ظرفیت همچنان یک چالش باقی مانده است.

منبع: tomshardware.com