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Módulo de núcleo Flash

Los módulos IBM FlashCore (FCM) son módulos de almacenamiento de datos informáticos con tecnología de estado sólido que utilizan la conexión PCI Express y el conjunto de comandos NVMe . [1] Se ofrecen como una alternativa a los SSD NVMe de 2,5" estándar de la industria en matrices seleccionadas de la familia IBM FlashSystem , con capacidades de almacenamiento sin procesar de 4,8 TB, 9,6 TB, 19,2 TB y 38,4 TB. Los módulos FlashCore admiten el autocifrado de hardware y la compresión de datos de hardware en línea en tiempo real hasta 115,2 TB de espacio de direcciones, sin impacto en el rendimiento.

Historia

El 17 de septiembre de 2007, Texas Memory Systems (TMS) anunció el RamSan-500, el primer disco de estado sólido (SSD) basado en flash de clase empresarial del mundo. [2] Los módulos Flash fueron diseñados desde cero por Texas Memory Systems utilizando factores de forma propietarios, conectividad física, algoritmo ECC de decisión dura y capa de traducción flash (FTL) contenida completamente dentro del SSD. Los controladores flash usaban una ruta de datos solo de hardware que permitía una latencia menor que la que cualquier otro controlador de productos básicos podía lograr. [3] [4] Este producto marcó el comienzo del desarrollo de las matrices All Flash (AFA) de RamSan y las matrices DRAM y Flash híbridas, que incluían una suite de gestión de infraestructura de almacenamiento y gestión de flash diseñada a medida implementada tanto en software como en hardware. [5] TMS desarrolló agresivamente seis generaciones más de controladores flash (para un total de siete generaciones) utilizando SLC Nand Flash y adoptando MLC Nand Flash para las generaciones posteriores. Estos controladores flash se ofrecieron en una variedad de configuraciones y factores de forma que incluían procesadores PowerPC integrados, FPGA y tarjetas secundarias con nodos flash adicionales.

Se ofrecieron más de 15 productos TMS que utilizaban estos controladores flash, incluidas 4 unidades PCIe, RamSan-10/20/70/80, que podían instalarse en servidores estándar.

TMS fue finalmente adquirido por IBM en 2012. [6]

El 16 de enero de 2014, IBM anunció el producto FlashSystem 840, que fue el primer FlashSystem diseñado íntegramente por IBM tras la adquisición de TMS. IBM denominó a la tecnología del controlador flash tecnología IBM MicroLatency y promocionó cómo la tecnología reducía los tiempos de acceso a los datos de milisegundos a microsegundos. [7]

El 19 de febrero de 2015, IBM anunció los productos FlashSystem 900 y V9000 y renombró la tecnología del controlador flash como tecnología IBM FlashCore , y la describió como el conjunto de innovaciones y capacidades que pueden permitir que FlashSystem ayude a ofrecer un mejor rendimiento que los sistemas de disco empresariales. Los módulos flash en sí mismos continuaron llamándose IBM MicroLatency Modules. Esta versión de la tecnología era compatible con la tecnología de chip flash MLC de Micron. Esta fue también la primera generación de FlashCore y la primera AFA empresarial en ofrecer compresión y descompresión de hardware en línea a gran velocidad. [8]

Con el anuncio del FlashSystem 9100 el 10 de julio de 2018, la tecnología FlashCore se volvió a implementar en un formato SSD NVMe U.2 estándar de 2 1/2 pulgadas y se renombró como FlashCore Modules (FCM). Esta es la primera vez que la tecnología original desarrollada por TMS se empaquetó de tal manera que se ajustaba a una especificación de la industria y era intercambiable con los SSD estándar de la industria utilizados dentro de un AFA. [9]

Tecnología

Los módulos IBM FlashCore utilizan chips de memoria flash NAND y FPGA de proveedores comerciales para implementar toda la ruta de datos en hardware. Cada FCM contiene un solo FPGA con una puerta de enlace NVMe y procesadores ARM multinúcleo. Otros componentes principales incluyen DRAM, MRAM y, por supuesto, NAND Flash.

Al igual que con toda la tecnología FlashCore, el FTL está contenido completamente dentro del FCM y la ruta de datos incluye compresión y descompresión de hardware en línea a alta velocidad. [10] El diseño del controlador para IBM FCM utiliza técnicas como agrupamiento de estado, segregación de calor, cambio de voltaje de lectura y códigos de corrección de errores de decisión difícil para evitar relecturas y menor amplificación de escritura para proporcionar una baja latencia constante. [11]

Actualmente existen 3 generaciones de FCM:

En abril de 2017, la cartera flash de IBM representaba más de 380 patentes. [15]

Referencias

  1. ^ "Tecnología IBM FlashCore". IBM . Consultado el 14 de agosto de 2019 .
  2. ^ "Texas Memory Systems presenta el dispositivo de estado sólido basado en flash más rápido del mundo y el primer sistema de almacenamiento flash en caché de clase empresarial". VITA Technologies . Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  3. ^ Hutsell, Woody. "Análisis en profundidad del disco de estado sólido flash en caché RamSan-500". Texas Memory Systems . Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  4. ^ Ault, Mike. "Felices compras navideñas... ¡no!" . Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  5. ^ "Texas Memory Systems presenta el "acelerador de aplicaciones" definitivo RamSan-820 (24 TB utilizables, eMLC, 1U) Dispositivo de almacenamiento flash de alta disponibilidad y su sistema operativo RamSan-OS". Texas Memory Systems . Consultado el 31 de marzo de 2020 .
  6. ^ "IBM completa la adquisición de Texas Memory Systems" (Nota de prensa). IBM . 1 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 3 de octubre de 2012 . Consultado el 3 de enero de 2014 .
  7. ^ "IBM presenta la arquitectura X6 y optimiza los servidores basados ​​en x86 para la nube y la analítica". IBM. Archivado desde el original el 19 de enero de 2014. Consultado el 23 de enero de 2014 .
  8. ^ "IBM presenta soluciones de almacenamiento flash de próxima generación". IBM. Archivado desde el original el 22 de febrero de 2015. Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  9. ^ ab Armstrong, Adam (10 de julio de 2018). "IBM Announces FlashSystem 9100". StorageReview . Consultado el 30 de marzo de 2020 .
  10. ^ Andy Walls sobre IBM FlashCore™ en YouTube
  11. ^ Yardley, Brent (6 de agosto de 2018). "Un nuevo formato para IBM FlashCore" . Consultado el 31 de marzo de 2020 .
  12. ^ "IBM FlashSystem 5200 libera el poder de sus datos con IBM Spectrum Virtualize, IBM FlashCore Modules y memoria de clase de almacenamiento". www.ibm.com . 2021-02-09 . Consultado el 2022-02-21 .
  13. ^ "Resumen del anuncio: 11 de febrero de 2020". www.ibm.com . 2020-02-11 . Consultado el 2022-02-21 .
  14. ^ "Documentación técnica de IBM FlashSystems". www.ibm.com . 20 de julio de 2023 . Consultado el 25 de octubre de 2023 .
  15. ^ "IBM amplía sus soluciones de almacenamiento flash para ofrecer nuevas aplicaciones inteligentes en la nube". IBM. Archivado desde el original el 1 de mayo de 2016. Consultado el 30 de marzo de 2020 .