Компания DapuStor анонсировала новую технологию для корпоративных твердотельных накопителей J5060, которая позволяет гибко настраивать память устройства. Новое встроенное ПО дает возможность переводить часть ячеек QLC (quad-level cell) в режим pseudo-SLC (pSLC). Это позволяет пользователям жертвовать определенным объемом емкости ради существенного прироста скорости случайной записи.
Особенности работы режима dual-mode в SSD J5060
Согласно заявлению DapuStor, технология не требует выделенных SLC-чипов, так как базируется на программно-определяемой конфигурации носителя. В отличие от стандартных потребительских SSD, где pSLC-кеш работает динамически, реализация DapuStor предполагает создание фиксированного раздела, который отображается для хост-системы как отдельное блочное устройство. Примером эффективности такого подхода служит модель объемом 30,72 ТБ: пользователь может выделить под pSLC-раздел 800 ГБ, пожертвовав примерно 4 ТБ общей емкости QLC. В зависимости от конфигурации, под высокоскоростную область может отводиться от 400 ГБ до 1,2 ТБ, что составляет от 6% до 20% от общего объема накопителя.
Для реализации данной возможности разработчики применили три изменения в микропрограмме: изоляцию на уровне кристаллов, оптимизированное резервирование SLC и планирование ввода-вывода с учетом созданных регионов. Такой подход позволяет увеличить скорость случайной записи более чем в семь раз по сравнению с чистой QLC-памятью, а средняя задержка при случайной записи 4K падает ниже 8 микросекунд.
Технические характеристики и рыночные перспективы
Накопитель DapuStor J5060 выполнен в форм-факторе U.2 и использует интерфейс PCIe 4.0 x4. Доступные объемы устройства варьируются от 15,36 ТБ до 122,88 ТБ. Показатель выносливости (DWPD) установлен на уровне 0,5 перезаписи всего объема в день в течение пяти лет. В штатном режиме модель на 30,72 ТБ демонстрирует 30 000 операций ввода-вывода в секунду (IOPS) при размере блока 16 КБ и задержке записи 35 микросекунд. Ресурс pSLC-раздела превышает показатели QLC-области в 25 раз по количеству циклов программной записи и стирания.
Целевыми задачами для высокопроизводительной области являются работа с журналами баз данных, логами предварительной записи (WAL) и кешами метаданных. На текущий момент компания не раскрыла стоимость J5060, дату поступления в широкую продажу и конкретных заказчиков. Хотя спецификация NVMe поддерживает подобную архитектуру еще с 2019 года, полноценное внедрение таких решений на рынке встречается редко. Конкурирующие бренды предлагают альтернативные варианты: например, SanDisk делает ставку на технологию Direct Write QLC для обеспечения безопасности записи, а Micron предлагает отдельный специализированный диск XTR на базе TLC-памяти в качестве буфера. Специалисты отмечают, что успех DapuStor будет зависеть от стабильности работы программного обеспечения для управления разделами и возможности изменения конфигурации «на лету», что пока остается предметом обсуждения.
Технологические нюансы и исторический контекст
Важно отметить, что концепция разделения памяти в рамках одного накопителя не является новой. Спецификация NVMe официально определила такую возможность еще в 2019 году. В ходе презентации NVM Express на мероприятии FMS 2019 подчеркивалось, что цель данного стандарта — «позволить использовать один SKU (артикул) для конфигурации под конкретные задачи заказчика». Демонстрация 2019 года наглядно показывала сценарий, при котором часть медиа-юнитов накопителя функционировала в качестве компактного скоростного раздела, тогда как оставшаяся часть продолжала работать в режиме полной плотности записи.
Ранее подобные идеи уже пытались реализовать другие игроки рынка. Так, накопитель Enmotus/Phison FuzeDrive P200 использовал связку из специализированной прошивки и хост-драйвера. Однако наш вердикт 2021 года в отношении этого решения был сдержанным: «чрезмерное ценообразование подходит не всем», а сама компания Enmotus прекратила деятельность в том же году. Также стоит упомянуть, что для энтузиастов существует возможность программной модификации обычных QLC-накопителей в SLC-режим, но принципиальное отличие разработки DapuStor заключается в том, что накопитель J5060 предоставляет хост-системе второе отдельное блочное устройство, находящееся под прямым управлением программного обеспечения для хранения данных.
Сравнение с рыночными альтернативами
Конкуренты DapuStor подходят к решению проблемы «медленной» QLC-памяти иначе:
- SanDisk: Компания делает ставку на платформу UltraQLC с технологией Direct Write QLC. Она исключает необходимость использования SLC-буферизации, обеспечивая безопасную запись при внезапном отключении питания уже на первом проходе. Тем не менее, согласно нашим отчетам, различия в производительности между этим методом и традиционными схемами сохраняются.
- Micron: Решение представлено специализированным накопителем XTR, который использует 176-слойную TLC-память, полностью переведенную в SLC-режим. Данный диск обеспечивает ресурс до 35 DWPD и выступает в роли опционального буфера записи для массивов SSD серии Micron 6000. Для справки: Micron XTR демонстрирует задержку при записи QD1 на уровне 15 микросекунд.
Вопросы и перспективы эксплуатации
Несмотря на заявленные характеристики J5060, остаются открытыми важные вопросы, касающиеся надежности и удобства эксплуатации. Поскольку для DapuStor J5060 отсутствуют детальные спецификации pSLC-регионов (в частности, не указаны параметры TBW или DWPD конкретно для этой зоны), сложно оценить долговечность системы в экстремальных нагрузках. Неясно, какие именно NVMe-команды задействует драйвер для управления конфигурацией и можно ли изменять размер разделов «на лету» без потери данных.
Идея DapuStor заключается в том, что конфигурация с разделением носителя должна исключить необходимость покупки специализированных SLC-накопителей, где отказ одного диска может быть критичен. Тем не менее, стоит помнить, что при аппаратном выходе из строя накопителя пользователь в любом случае получает неработоспособное dual-mode устройство, вне зависимости от логического разделения памяти. Кроме того, рынок ожидает дополнительной информации о «младшем брате» J5060 — модели R6060, использующей интерфейс PCIe 5.0. В конечном счете, любая теоретическая эффективность требует проверки в реальных сценариях эксплуатации, так как баланс между скоростью, выносливостью и растущими требованиями к емкости остается сложнейшей инженерной задачей.
