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今天，美光宣布全新資料中心 NVMe SSD 產品組合，在效能、容量和效率方面取得領先。此系列產品皆以美光 G9 NAND 快閃記憶體為基礎，讓我們成為全球第一家將第九代 NAND SSD 引進資料中心的公司，超越了仍在使用舊快閃記憶體技術的競爭對手。此全新產品組合包含三個旗艦硬碟：
- 美光 9650：全球首款 PCIe® Gen6 SSD 為要求最嚴苛的工作負載提供每秒 28 GB 的創紀錄速度。
- 美光 6600 ION：以美光創新的 G9 QLC NAND 打造，122TB 容量和 E3.S 規格尺寸引領業界，預計在 E3.L 規格尺寸下達到 245TB。
- 美光 7600：PCIe Gen5 SSD 能夠為主流工作負載提供同級最佳的延遲和服務品質 (QoS)，協助客戶安心擴充人工智慧和雲端基礎架構。
在這篇部落格中，我們研究了每款 SSD 的技術規格並探討了它們的市場影響，強調了這些創新對雲端供應商和企業客戶的重要性。我們還介紹了美光 G9 NAND 領導地位如何轉化為切實利益，例如更高的效能、更高的能源效率和更低的儲存基礎設施總體擁有成本 (TCO)。
美光 9650：PCIe Gen6 效能突破
美光 9650 是美光的全新旗艦級效能硬碟，特別是業界首款 PCIe Gen6 資料中心 SSD。此硬碟旨在透過消除儲存瓶頸來滿足最需要資料的應用程式和使用案例，例如人工智慧訓練、機器學習、關鍵值快取、向量資料庫索引和基於圖表的轉換模型。以下是美光 9650 的一些關鍵技術重點：
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- PCIe Gen6 x4 介面：PCIe Gen6 的通道速度是 Gen5 的兩倍，可大幅提升輸送量。美光 9650 展現高達每秒 28 GB 的循序讀取頻寬，是 SSD 效能的新標準。事實上，這大約是 美光 9550 等領先 PCIe Gen5 硬碟效能的兩倍。相比之下，PCIe Gen5 硬碟的順序讀取峰值通常約為 14 GB/s，因此美光 9650 的成績令人矚目。它還實現了高達 14 GB/s 的循序寫入。
- 大量輸入/輸出 (I/O) 速率：得益於美光的新控制器架構和美光 G9 TLC NAND，美光 9650 可以在高佇列深度下實現每秒 550 萬次每秒讀寫次數（IOPS；4K）。隨機寫入效能在特定組態中達到高達 900,000 IOPS。這種 I/O 火力可確保即使是高度併發的混合工作負載（例如深度學習框架（TensorFlow®、帶有 CUDA®-X 庫的 PyTorch®）、資料科學和分析庫（RAPIDS™、帶有 GPU 加速的 Apache Spark™）、科學計算應用程式以及使用 NVIDIA® GPU 直接儲存的工作負載）也能以最小的延遲提供服務。
- 高容量：美光 9650 使用美光 G9 TLC NAND，具有業界領先的六平面架構和 3.6 GB/s 每個晶粒的 I/O 速度。其提供的容量從 6.4TB 到 30.72TB，適合不同的使用案例。讀取密集型（每天 1 次硬碟寫入 [DWPD]）和混合用途 (3DWPD) 耐久性模型均可供使用，分別標記為 PRO 和 MAX。
- 能源效率與冷卻：美光設計美光 9650 不僅是為了速度，也是為了提高效率。儘管介面頻寬較高，但硬碟已針對每瓦效能進行最佳化。它還以先進的冷卻技術為設計理念，包括密集 AI 伺服器的液體冷卻選項。透過為每個硬碟提供更多工作並支援現代冷板冷卻選項，美光 9650 有助於減少 AI 基礎設施對環境的影響。
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美光 9650 對市場的影響相當重大。它讓即將推出的尖端 CPU 和 GPU 能夠充分發揮潛力運作。例如，NVIDIA 的新型 GPU 加速伺服器（例如即將推出的基於 Rubin 的系統）支援 PCIe Gen6 連結，而美光 9650 已準備好插入並立即將這些 GPU 的每硬碟的頻寬翻倍。因此資料密集型工作負載可以更快地擷取和處理資料，減少訓練時間，並提高昂貴的運算資源的輸送量。
透過現在推出美光 9650，美光公司率先將 PCIe Gen6 儲存推向市場並積極播撒生態系統種子。合作夥伴已使用美光 9650 早期的樣品來展示次世代解決方案。例如，在 Computex 上，Astera Labs 展示了兩個美光 9650 工程樣品，它們連接到 PCIe Gen6 交換機，為 Hopper GPU 供電。
美光 6600 ION：創紀錄的容量和 TCO 改變遊戲規則
如果說美光 9650 的目標是效能，那麼美光 6600 ION 的目標則是實現具有成本效益的大規模容量。它是一款採用美光 G9 NAND 技術的四級單元 (QLC) 硬碟，並作為有史以來密度最高的 SSD 而一炮走紅。美光 6600 ION 有三種尺寸：U.2 規格，容量從 32TB 到 128TB 不等；E3.S 1T 規格，容量高達 128TB；即將推出的 E3.L 版本，容量高達 245TB，單個硬碟上容量約為四分之一 PB！相較之下，傳統上主流資料中心 SSD 的容量大約為 30TB 到 60TB，甚至最密集的 HDD 容量也高達 36TB。因此，美光 6600 ION 只是消除了之前的容量限制，這具有巨大的影響：
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- 儲存整合：美光 6600 ION 每個 E3.S 硬碟具有 122TB 容量，可實現卓越的機架級密度。單一 1U 伺服器機箱可以容納 20 個前端載入的 E3.S 硬碟 — 設想 2U 伺服器中這些 122TB 硬碟中有 40 個，總計 4.88PB。相比之下，標準 2U 伺服器支援 24 個前端載入的 U.2 硬碟。這表示美光 6600 ION 的密度比市場上現有的 122TB 硬碟高出約 67%。儲存相同數量資料所需的機架較少，減少地面空間成本和基礎架構開銷。事實上，與傳統的 U.2 SSD 相比，存儲 1EB 資料需要使用美光 6600 ION 硬碟減少 7 個機架，從而節省近 200 平方英呎的資料中心空間。
- HDD 替換經濟效益和能源效率：美光 6600 ION 基於美光 G9 QLC NAND 構建，旨在成為以容量為中心的工作負載的經濟高效的快閃記憶體解決方案，使其成為傳統旋轉磁碟的有力替代品。6600 ION 在 E3.S 中的容量高達 122TB，在 E3.L 中計劃達到 245TB，可顯著整合儲存。例如，就容量而言，單一 122TB 硬碟可以取代三個 36TB HDD，同時僅消耗一小部分電力並提供卓越的延遲和輸送量。在 1EB 部署中（在 AI 規模環境中很常見），從 HDD 遷移到美光 6600 ION 可以消除 25,000 個近線硬碟，從而顯著節省電力和空間。在機架層級上，美光 6600 ION 可提供比最密集的 HDD 組態高出 3.4 倍的密度和超過 3,000 倍的 IOPS。這樣的結果可大幅提升每瓦效能並降低總體擁有成本（TCO）。這些數字基於使用最佳 HDD 伺服器密度（例如，每 1U 20 x 36TB HDD）與基於 E3.S 的伺服器（配備 E3.S 硬碟）進行的保守比較。最終，客戶可以在不影響效能的情況下整合基礎設施、縮小資料中心佔地面積並實現永續性目標。
在技術上，美光 6600 ION 採用美光 G9 QLC NAND，是全球首款第九代 QLC SSD。搭配美光自己的控制器、DRAM 和韌體，此垂直整合設計可實現強大的效能和可靠性。它支援標準 NVMe 和企業功能，如 OCP 2.6 和 CNSA 2.0。（該架構與其前代產品共用，前代產品是經過實證的美光 6550 ION，現已由美光 G9 NAND 增強。） 耐用性以讀取為中心（4K 隨機工作負載≤0.3 DWPD），適用於資料湖、AI 訓練資料、內容存儲庫和其他「多讀少寫」情境。對於此類應用而言，每 TB 的成本和密度優勢遠比極限寫入耐用性更有價值。
122TB E3.S 解決方案的推出重塑了儲存裝置設計。雲端供應商一直在速度較慢、價格便宜的儲存裝置和速度較快、價格昂貴的儲存裝置之間徘徊，現在他們有了新的選擇，即以 SSD 速度提供近線容量。
美光 7600：適用於 AI 和雲端的下一個主流 NVMe
美光 G9 技術產品組合的最後一個產品是美光 7600 SSD，它被定位為廣泛資料中心採用的主力硬碟。它延續了廣受歡迎的美光 7450 和美光 7500 系列，現在透過 PCIe Gen5 介面升級至美光 G9 TLC NAND 和 NVMe 2.0。雖然不像美光 9650 或美光 6600 ION 那樣專業，但美光 7600 引入了有意義的改進，部署主流伺服器和儲存陣列的客戶會對此表示讚賞，特別是在混合工作負載的延遲和可靠性方面。美光 7600 提供以下主要功能和規格：
- 領先的 PCIe Gen5 效能：美光 7600 在 PCIe Gen5 限制內提供高輸送量 - 高達約 12 GB/s 的連續讀取速度和 6.5 到 7 GB/s 的連續寫入速度（具體取決於容量）。此循序寫入比最接近競爭對手的 PCIe Gen5 主流硬碟目前出貨量高出約 27%。同樣地，隨機讀取效能達到 210 萬 IOPS (4K)，遠遠超越其他主流 SSD。
- 領先的低延遲和服務品質：美光非常重視美光 7600 的延遲一致性，因為他們知道現代雲端和 AI 工作不僅對最大 IOPS 敏感，而且對尾部延遲也很敏感。結果：美光 7600 展現了同級產品中讀寫延遲最低的情況。在 99.9999% QoS 閾值（六個九）下，即使在 4K 隨機讀取中佇列深度達到 256 (QD256)，它也能保持低於 1 毫秒的延遲。在相同條件下進行比較時，在各種讀寫組合中，美光 7600 的讀取延遲比目前市場上競爭的 PCIe Gen5 主流 SSD 低 55% 至 67%。換句話說，在繁重的混合工作負載（典型的線上交易處理 [OLTP] 資料庫、AI 推理查詢等）下，美光 7600 速度更快、更可預測，這意味著更快的應用程式回應時間和更嚴格的服務層級協定 (SLA)。這些增強功能使其成為延遲敏感情境的理想選擇。例如，AI 推薦引擎若執行大量隨機讀取，可以信賴美光 7600 提供快速、一致的資料存取，進而改善終端使用者的體驗。
- 企業級功能：作為主流硬碟，美光 7600 專為進入現有企業生態系統而打造。它支援最新的 OCP 2.6 和 NVMe 2.0b 規格，以及產業領先的安全規格，如 SPDM 1.2 和 TCG Opal 2.02。此外，得益於美光安全加密環境 (SEE)，該硬碟提供了具有實體隔離的專用安全處理硬體，可以支援 CNSA 2.0 和 FIPS 140-3 2 級合規性。
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- 功耗與效率：作為 PCIe Gen5，意味著美光 7600 在負載下消耗更多功率（約 20–25 W）。然而，得益於美光 G9 NAND 的效率和控制器最佳化，它提供了每瓦特的高效能。例如，它可以在 25 W 下執行大約 400,000 次 4K 隨機寫入 IOPS，使其每瓦 IOPS 等級比一些競爭對手更好（高達競爭對手的兩倍）。而透過在混合工作負載量方面表現優異，單個美光 7600 可以取代多個舊型硬碟，以實現相同的工作負載量，並整合能源使用。整體而言，美光 7600 帶來 PCIe Gen5 速度，同時控制能源使用，有助於降低整體營運成本。
美光 7600 面向廣泛的應用，從虛擬化企業工作負載、雲端實例和 Web 服務到 AI 推理和邊緣運算。它提供了高速和低延遲的有吸引力的組合，這意味著它不會強制進行權衡。客戶同時獲得 IOPS 和一致性。
總之，美光的更新產品組合 — 美光 9650、6600 ION 和 7600 — 不僅對於其產品具有重要意義，而且也是其在儲存技術方面領先地位的體現。這三款產品均採用美光 G9 NAND，具有 TLC 和 QLC 兩種版本，使其優勢領先于競爭對手推向市場。透過將我們的整個資料中心 SSD 產品線遷移到美光 G9 NAND，我們在每個領域實現了更高的效能、更高的密度和更好的效率。
這種先發優勢體現在我們討論的規格上——大規模六平面並行性提高了美光 9650 的輸送量，美光 G9 QLC 的位元密度優勢使 122TB E3.S 美光 6600 ION 成為可能，並且美光 7600 的延遲特性得到了改善。這些優勢都歸功於美光的 NAND 創新。從市場角度來看，美光正提供資料中心和雲端客戶所要求的一切：速度、規模和節省。
美光 G9 NAND 技術型資料中心 SSD 產品組合不只是產品上市，更是資料中心儲存的未來更快、更密集且更具永續性的訊號。憑藉美光 9650、6600 ION 和 7600，我們不僅跟上了時代的步伐，而且引領了時代的潮流。
