Mass Storage Connectivity Evolution in the AI Era

Open Compute Project

23 Oct 202417:33

Summary

TLDRセゲートのCTO、ムハンマド・アルバル氏は、HDDストレージの未来とその接続性の進化について語ります。データ生成の急増に対応するため、HDDはエネルギー効率を高めつつ、より大きな容量と持続可能性を実現する必要があります。NVMe HDD仕様の導入により、SSDとHDDが共存するデータセンター環境を作り出し、コスト削減と性能向上を目指しています。将来的には、GPUダイレクト接続やホストメモリバッファなどの技術革新が、AIデータセンターにおけるストレージ効率を大幅に向上させることが期待されます。

Takeaways

😀 HDDのデータストレージ技術は、今後20年間にわたりSSDに完全に置き換わることはなく、依然として重要な役割を担い続ける。
😀 データ量の急増（2028年には400ゼタバイトを予測）に対応するため、HDDの容量はより速く、効率的に成長しなければならない。
😀 NVMe-HDD仕様の開発は、Microsoft、WD、Seagateの協力によって進められ、データセンターにおけるストレージの効率性を向上させる。
😀 SSDとHDDを統合することで、HDDのインターフェースを高速化し、エネルギー消費を削減し、柔軟性とパフォーマンスを向上させる。
😀 NVMe-HDDは、マルチアクチュエータやアダプティブドライブ再生成（ADR）、弾力的な容量管理などの先進的な機能をサポートする。
😀 エネルギー効率を高めるために、HDDのコントローラメモリバッファやホストメモリバッファ（HMB）の活用が重要。
😀 AIのトレーニングデータやアーカイブデータの最適化において、GPUダイレクト接続とNVMeファブリックの利用が進められている。
😀 HDDのNVMeインターフェースへの移行により、従来のSASやSATAの接続方式からの遷移がスムーズに行えるようになる。
😀 産業全体での協力が必要であり、OCPやNVMeの標準化団体を通じて、これらの新技術を普及させることが求められている。
😀 HDDとSSDの統合により、データセンターにおけるコスト削減、パフォーマンス向上、電力消費削減の三つの課題が解決できる可能性がある。

Q & A

HDDのストレージ接続に関して、なぜ将来的に改善が必要だと考えられているのでしょうか？
-将来的にデータ量が爆発的に増加すると予測されており、HDDはその容量拡張と効率的な接続方法を改良する必要があります。特に、AIやジェンの進展に伴い、データセンターでのストレージ要求が増加するため、新しい接続方法とインターフェースの改善が重要です。
HDDの接続に関する技術的な進展は、データセンターにどのような影響を与えるのでしょうか？
-HDDとSSDが同じインターフェースを使用することにより、データセンターの効率が向上し、コスト削減とパワー消費の削減が実現できます。これにより、運用コストが下がり、より持続可能なデータストレージソリューションが提供されます。
2028年に創出されると予測される400ゼタバイトのデータをどのように保存する予定ですか？
-全てのデータを保存することは不可能であり、より効率的なストレージ方法を開発する必要があります。HDDの容量拡張や、より効率的な接続技術を活用することで、保存可能なデータ量を増加させることが求められています。
NVMe HDDの仕様はどのように進化しているのでしょうか？
-NVMe HDDの仕様は、2021年にOCプラットフォーム（OCP）を通じて発表されました。これにより、SSDと並列して動作し、データセンターの近代化を推進するための理想的なHDDが定義されました。この仕様は、より高いパフォーマンスと柔軟性を提供します。
NVMe HDDの採用における主な課題は何ですか？
-NVMe HDDの採用における最大の課題は、既存のインフラとの互換性を保ちながら、インターフェースや接続方法の更新を行うことです。また、新技術への移行はインフラ再設計を必要とし、コストがかかるため慎重に進める必要があります。
NVMe HDDの接続において、SATAコネクターを採用する理由は何ですか？
-SATAコネクターは、データセンターで既に広く使われており、互換性を維持するために選ばれました。これにより、新しい技術を導入する際にも、既存のハードウェアと接続可能となり、トランジションをスムーズに行うことができます。
HDDとSSDの共存がもたらすメリットは何ですか？
-HDDとSSDの共存により、データセンターは容量とパフォーマンスのバランスを取ることができ、コスト効率を高めながら、必要な容量と速度を確保できます。これにより、ストレージインフラの柔軟性と最適化が進みます。
NVMe HDDの実装における「多軸アクチュエータ」の利用について、どのようなメリットがありますか？
-NVMe HDDでは、複数の名前空間（namespace）を活用できるため、ストレージの柔軟性が増し、複数のタスクやデータを効率的に処理できるようになります。また、これにより、故障したドライブの管理やデータの再配置がよりスムーズに行えます。
NVMe HDDの導入が遅れている理由は何ですか？
-NVMe HDDの導入が遅れている理由は、スケールの経済を考慮する必要があり、まだ十分な市場準備が整っていないためです。また、データセンターの規模が非常に大きく、技術の移行には時間と資金が必要です。
将来的にHDDとSSDの融合によってどのような進展が期待されていますか？
-HDDとSSDの融合により、ストレージシステムはより効率的にデータを扱えるようになり、特にAIやジェンのデータ処理能力を向上させるための重要な役割を果たします。また、NVMeとの統合により、ストレージパフォーマンスが改善され、データセンター全体の効率化が進むと期待されています。