Секция докладов о различных аспектах хранения данных в рамках прошедшего OCP Virtual Summit 2020 была, конечно, посвящена по большей части SSD и связанным технологиям. Но было и несколько выступлений о будущем жёстких дисков, от которых индустрия отказаться пока не может.
Собственно говоря, самая интересная тема вынесена в заголовок — речь действительно о том, чтобы, наконец, всем сорганизоваться и создать HDD с интерфейсом PCI Express и поддержкой протокола NVMe. И такие гибриды могут оказаться ближе, чем думается, к воплощению в «железе».
Идея подобных устройств не нова и о ней вспоминали неоднократно после массового распространения стандарта NVMe, которому скоро исполнится 10 лет. По словам представителя Microsoft Azure, основная и, по большому счёту, единственная цель всей этой затеи — полная унификация методов доступа к накопителям с программной точки зрения, на уровне драйверов и протокола.
Переход HDD на NVMe избавит и от необходимости трансляции протоколов, и от самих контроллеров с экспандерами, нужных для обслуживания большого числа накопителей. С другой стороны, вместо экспандеров могут понадобиться PCIe-свитчи. Даже для самого быстрого жёсткого диска возможностей одной линии PCI Express 3.0 более чем достаточно. Для двухпортовых, так и быть, будет выделено две линии. Да, сейчас уже есть CPU с большим количеством PCIe, но их root-комплексы не готовы столь мелко «нарезать» линии.
Общая шина для всех современных устройств позволяет общаться им без прямого участия процессора, что может быть полезно в рамках концепции computational storage, которая предполагает перенос вычислений поближе к месту хранения данных, или, к примеру, для организации RDMA. Эксперименты в этих областях уже давно проводятся в том или ином виде: на днях мы писали про Samsung E-SSD с Ethernet-контроллером и поддержкой NVMe-oF, а ранее рассказывали о SmartSSD PM983F с FPGA на борту.
С приходом NVMe многоактуаторные жёсткие диски станут востребованными, а SMR, к примеру, хорошо подойдёт для зонирования. Однако безболезненным процесс унификации не будет. Seagate уже давно прорабатывает эту тему — доклад на нынешнем саммите является развитием прошлогодней презентации. Компания изучает возможные форм-факторы будущих NVMe HDD, но универсального решения нет — и у U.2, и у U.3, как у наиболее очевидных кандидатов, есть свои плюсы и минусы.
И, похоже, столь желанной стопроцентной совместимости с текущими СХД не добиться никак. Тем не менее, Seagate верит, что в дальней перспективе унификация на базе NVMe произойдёт — и гиперскейлеры, и корпоративные заказчики будут использовать одинаковый формат накопителей.
Когда появятся NVMe HDD? Представитель Azure полагает, что в течение 4-5 лет, а к концу десятилетия они могут стать массовыми. Seagate же говорит (но не обещает), что если будет интерес со стороны клиентов, то прототипы будут готовы уже в следующем году, а реальными такие диски могли бы стать в течение пары лет. Но все сходятся во мнении, что объединяться и действовать надо уже сейчас.
В ближайших планах стоит запрос к комитету NVM Express на формирование подгруппы. Правда, есть шанс, что в далёкой перспективе HDD всё же не смогут удержать низкую цену за терабайт и тогда вся эта инициатива окажется не нужна.
