L'EDSFF passe la seconde chez Kioxia, qui présente ses premiers SSD PCIe 5.0 pour datacenter : les CD7. Au passage, on apprend que les XD6 (PCIe 4.0) sont disponibles. Ils se distinguent également par leur format.

Avec Alder Lake-S, Intel a donné le coup d'envoi du PCIe 5.0. Cette norme, finalisée en 2019, double à nouveau les débits pour atteindre 4 Go/s par ligne, contre 1 Go/s pour le PCIe 3.0 et 2 Go/s pour le PCIe 4.0. Ainsi, une seule ligne suffit pour alimenter un SSD offrant de bonnes performances désormais.

Dans le serveur, cap sur le PCIe 5.0

Avec quatre, ce qui est l'usage pour de tels périphériques de stockage, on grimpe à 16 Go/s. Un débit qui a peu d'intérêt pour le grand public mais qui intéresse les professionnels et dans le domaine du datacenter. Avec les plateformes ARM V1 (Zeus), les processeurs Sapphire Rapids d'Intel et Zen 4 d'AMD qui arrivent, les différents acteurs se préparent à exploiter cette connectique dans les serveurs. De premiers produits sont donc annoncés.

Cette semaine devrait d'ailleurs être riche en lancements visant les professionnels avec l'OCP Summit qui commence et la conférence Super Computing 2021 qui suivra. C'est d'ailleurs ce qui a décidé AMD à sortir du bois avec ses annonces dès hier, NVIDIA ouvrant les portes de sa GTC virtuelle de fin d'année ce matin.

Cela commence avec Kioxia, qui détaille ses nouveaux SSD pour datacenter, les CD7. Déjà évoqués il y a quelques semaines, ils sont désormais présentés avec des informations complètement différentes. Présentés à l'époque comme des modèles PCIe 4.0, U.2 (2,5") ce sont finalement des SSD E3.S (7,5 mm, 25 W) dont on nous parle aujourd'hui.

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Nouveau format, nouvelles contraintes

Étant nativement PCIe, ne s'arrêtant pas au stockage, avec une conception pensée pour la densité, s'étendant parfois en longueur, ce format autorise des plages de puissance plus larges que les solutions actuelles.

La question du flux d'air a donc été prise en compte, précise le constructeur dans un livre blanc mis en ligne en amont de ce lancement. On peut y voir différentes intégrations de ce format qui est l'un de ceux du standard EDSFF. Kioxia ajoute que le statut des LED est désormais défini par la norme, pouvant être directement intégrées en façade du SSD, pour le statut ou les éventuelles erreurs. Différents emplacements sont possibles.

Tout cela représente un défi pour les concepteurs de serveurs qui doivent faire face à la montée en gourmandise énergétique de l'ensemble des composants, même si l'efficacité est croissante : CPU, accélérateurs, mémoire. Cette dernière passe en effet de 7,5 watts à 15 watts par barrette avec la DDR5 qui quadruple en capacité et double en débit. Avec vingt SSD E3.S pouvant entrer dans 1U, jusqu'à 40 watts chacun, cela fait jusqu'à 800 watts à encaisser.

Kioxia CD7 : x2 en PCIe 5.0 ou x4 en PCIe 4.0

Le CD7 ne va pour sa part pas dans l'excès. Il utilise de la flash NAND TLC 3D (BiCS) et n'utilise que deux lignes PCIe 5.0 (NVMe 1.4) avec un débit maximal annoncé en lecture de 6 450 Mo/s et 1 050 kIOPS. Il est néanmoins livré avec une connectique x4 afin de pouvoir également être exploité sur un port PCIe 4.0 avec des performances similaires.

Côté latence, comptez 75 µs en lecture et 14 µs en écriture, 17 % et 60 % plus faibles que la génération précédente précise le constructeur. Les autres caractéristiques n'ont pour le moment pas été dévoilées, notamment l'endurance ou la consommation des différents modèles. La capacité de ces SSD pourra grimper à 7,68 To. 

Ils sont donc bien pensés pour la densité de stockage et auront l'avantage d'utiliser un nombre réduit de lignes sur les nouvelles plateformes, pouvant donc être plus nombreux par socket. Leur tarif ou date de disponibilité n'ont pas été précisés. Pour rappel, c'est avec la prochaine génération (CD8), que le constructeur passera au PCIe 5.0 x4 (et 14 Go/s). 

Les SSD XD6 (E1.S) sont là

Il ajoute que ses premiers SSD EDSFF sont désormais disponibles sur le marché : les XD6. Présentés l'année dernière, ils utilisent le format E1.S qui est une sorte de M.2 adapté aux besoins des serveurs. Ils peuvent d'ailleurs être utilisés avec des dissipateurs plus larges si nécessaire, comme défini par le standard : 15 mm ou 25 mm.

Ces SSD PCIe 4.0 x4 (NVMe 1.3c) sont des déclinaisons compactes des actuels CD6, dans leur version avec une endurance de 1 écriture complète par jour (DWPD). Ils sont proposés avec une capacité de 1,92 To ou 3,84 To et des débits de 6 500 Mo/s en lecture. Ils sont réduits à 1 200 Mo/s et 2 350 Mo/s en écriture selon les cas. Même chose sur les accès aléatoires 4k où l'on atteint 880/660 kIOPS en lecture mais seulement 90/50 kIOPS en écriture. 

La consommation de ces SSD est donnée pour 14 et 12 watts. Leur latence n'est pas précisée, tout comme leur prix. Kioxia précise que le chiffrement natif (SED) est présent, le TCG-Opal 2.0 peut être géré sur demande. Là aussi, la densité semble être la première des motivations.

Reste la question des serveurs pour accueillir de tels SSD, l'EDSFF n'étant encore que peu supporté par les intégrateurs. C'est là que la force de l'Open Compute Platform (OCP) a son intérêt. En effet, la plateforme modulaire Yosemite V3 conçue par Facebook a été pensée pour de tels modèles et peut être exploitée par d'autres.

Microsoft a notamment indiqué qu'il allait lui aussi passer à l'EDSFF au sein de son offre Azure, adoptant les NVMe Cloud SSD Specification de l'OCP pour de prochains serveurs, qui pourront accueillir des modèles tels que les XD6.