Für steigende Betriebslasten
Leistungsfähiger PCIe Gen 5 SSD-Controller
Der KI-Boom und die expandierenden Cloud-basierten Dienste führen dazu, dass Rechenzentren immer leistungsfähiger, effizienter und zuverlässiger werden müssen. Dafür hat Microchip Technology den Solid-State-Drive-/SSD-Controller Flashtec NVMe 5016 vorgestellt.
Der 16-Kanal PCIe Gen 5 NVM Express (NVMe) Controller von Microchip wurde so entwickelt, dass er mehr Bandbreite, Sicherheit und Flexibilität bereitzustellt. Der Controller unterstützt Unternehmens-/Enterprise-Anwendungen wie Online-Transaktionsverarbeitung, Finanzdatenverarbeitung, Datenbank-Mining und andere Anwendungen, die auf Latenz und Leistungsfähigkeit angewiesen sind. Darüber hinaus erfüllt er wachsende KI-Anforderungen mit einem höheren Durchsatz beim Lesen und Schreiben großer Datensätze, die beim Modelltraining und der Inferenzverarbeitung verwendet werden. Er bietet die erforderlich hohe Bandbreite, um große Datenmengen schnell zwischen Speicher- und Rechenressourcen zu übertragen. Mit einer sequenziellen Leseleistung von mehr als 14 GB/s maximiert der NVMe-5016-Controller die Nutzung wertvoller Rechenressourcen in herkömmlichen und KI-beschleunigten Servern bei anspruchsvoller Betriebslast.
Der Controller unterstützt nicht nur die neueste Standard-NVMe-Hostschnittstelle, sondern ist auch für eine hohe Random-Read-Leistung von 3,5 Mio. I/Os pro Sekunde und ein Energieprofil ausgelegt, das auf die Anforderungen stromsparender Rechenzentren ausgerichtet ist und mehr als 2,5 GB an Daten pro Watt liefert. Der NVMe-5016-Controller nutzt fortschrittliche Node-Technik und Energieverwaltungsfunktionen wie automatisches Abschalten von Prozessor-Cores und autonome Stromsparfunktionen. Zur Unterstützung neuester Flash-Speicher, einschließlich Quad-Level Cell (QLC), Triple-Level Cell (TLC) und Multi-Level Cell (MLC) NAND, bietet der Controller einen starken Fehlerkorrekturcode (ECC). Alle Flash-Verwaltungsvorgänge werden auf dem Chip ausgeführt und beanspruchen nur geringe Host-Verarbeitungs- und Speicherressourcen.
Die flexiblen und skalierbaren NVMe-5016-Controller senken die Gesamtbetriebskosten, da fortschrittliche Virtualisierungsfunktionen wie Single-Root-I/O-Virtualisierung (SR-IOV), mehrere physische Funktionen und verschiedene virtuelle Funktionen pro physischer Funktion die PCIe-Ressourcennutzung maximieren. Die konsistente, programmierbare Plattform gibt Entwicklern, die den Einsatz von Flexible Data Placement (FDP) in ihren SSDs planen, die Kontrolle, um die Leistungsfähigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit der Flash-Ressourcen auf der SSD zu maximieren. Zusammen mit der Microchip Credit Engine für die dynamische Ressourcenzuweisung ermöglicht der Controller zuverlässige On-Demand-Cloud-Dienste.
Mit der wachsenden Menge an Datenspeicherung steigt auch das Risiko von Sicherheitsbedrohungen, was robuste und zuverlässige Sicherheitsmaßnahmen erfordert und unterstreicht. In den Controller wurden Sicherheitsfunktionen integriert, um die Integrität von Firmware und Daten während des gesamten Lebenszyklus zu gewährleisten – von der Fertigung bis zur Ausmusterung. Diese Funktionen umfassen Secure Boot mit Hardware Root-of-Trust, doppelte Signaturauthentifizierung für leichtere System-OEM- oder Endbenutzer-Verifizierung, Unterstützung verschiedener Sicherheitsstandards durch diverse Authentifizierungsalgorithmen, Schutz der Benutzerdaten durch Verschlüsselung für Daten während der Übertragung (Link-Ebene) und für Daten im Ruhezustand (Medienebene) sowie fortschrittliche Schlüsselverwaltungspraktiken. Diese Verfahren entsprechen strengen Sicherheitsprotokollen, einschließlich des Federal Information Processing Standard (FIPS) 140-3 Level 2 und der Opal-Standards der Trusted Computing Group (TCG).
Was die Datenintegrität und Zuverlässigkeit betrifft, so bietet der Controller überlagerten End-to-End-Datenschutz mit NVMe Protection Information (NVMe PI) und SECDED ECC (Single Error Correction und Double Error Detection) sowie erweiterte Fehlerkorrektur durch Adaptive LDPC. Hinzu kommen Failover-Wiederherstellungsmechanismen, die RAID-Techniken (Redundant Array of Independent Disk) nutzen und so die Ausfallsicherheit des Speichersystems weiter erhöhen.
Entwicklungstools
Der PCIe Gen 5 SSD-Controller Flashtec NVMe 5016 wird von zahlreichen Tools unterstützt, u. a. den Evaluierungsboards PM35160-KIT und PMT35161-KIT in verschiedenen NAND-Optionen, einem Software-Entwicklungskit (SDK) mit PCIe-kompatibler Front-End-Firmware sowie dem ChipLink-Tool von Microchip für erweitertes Debugging.
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