Стандарту PCI Express 3.0 исполнилось уже 10 лет — его спецификации были впервые утверждены в ноябре 2010 года. С тех пор технологии хранения данных успели существенно продвинуться, набрал популярность протокол NVMe и производительности PCIe 3.0 начинает не хватать. Следующая, вдвое более быстрая версия PCI Express понемногу проникает на рынок. Именнго его использует необычная all-flash СХД One Stop Systems StorageBox 2000.
Компания One Stop Systems (OSS) известна на рынке HPC как крупный поставщик различного рода систем расширения, основанных на PCI Express, хотя предлагает она также и решения на базе NVLink, InfiniBand и Ethernet. OSS активно сотрудничает с Intel, Xilinx, NVIDIA и Western Digital HGST, её решения активно используются в медицинской, финансовой, нефтегазовой и оборонной отраслях.
На этот раз речь пойдёт о новой модульной системе хранения данных StorageBox 2000, которая интересна как своими опциями, так и тем, что способна всерьёз реализовать потенциал, заложенный в PCI Express 4.0. Внешне StorageBox 2000 выглядит как ничем не примечательный 2U-корпус 24 дисковыми корзинами «горячей замены». Однако все 24 отсека могут быть заняты накопителями PCIe NVMe с поддержкой PCIe 4.0 в форм-факторах U.2 или U.3.
При использовании SSD объёмом 30 Тбайт общий объём хранимых данных может достигать 720 Тбайт на каждые 2 юнита стойки. Суммарная пропускная способность накопителей может достигать 186 Гбайт/с (7,76 Гбайт/с на каждый порт U.3). Но интересно даже не это, а то, что StorageBox 2000 имеет три разные ипостаси.
В самом простом варианте JBOF (just a bunch of flash) с хост-системой SB2000 общается посредством двух интерфейсов PCIe 4.0 x16 с совокупной пропускной способностью более 512 Гбит/с. За коммутацию отвечает пара чипов Broadcom PEX88096, это 96-портовые интеллектуальные коммутаторы с интегрированными процессорными ядрами ARM Cortex-R4, обеспечивающие задержку не более 105 нс. Для подключения используется 8 разъёмов SFF-8644.
Вариант с OSS Ion Accelerator SAN любопытнее: это уже сетевая СХД, поддерживающая NVMe over Fabrics, SRP, iSCSI или даже InfiniBand. Она обслуживается фирменным ПО Ion Accelerator 5.2 и в зависимости от версии может оснащаться десятью портами Fibre Channel со скоростью 32 Гбит/с, четырьмя портами 100GbE или четырьмя портами InfiniBand со скоростью 200 Гбит/с. Работает в комплексе с однопроцессорным сервером OSS EOS-4, который использует AMD EPYC 7002 и, соответственно, поддерживает PCI Express 4.0.
Промежуточное положение занимает вариант OSS Zion NAS. Он представляет собой SB2000, оснащённую двумя «умными» сетевыми адаптерами класса SmartNIC с ARM-процессорами на борту. В зависимости от версии, обеспечивает подключение посредством четырех портов 100GbE или двух портов InfiniBand 200 Гбит/с. Поддерживает аппаратное шифрование AES-GCM 126/256 и AES-XTS 256/512, соответствует спецификациям FIPS-140-2 Level 1.
SB2000 может работать с любыми серверами и инициаторами, даже без поддержки PCIe 4.0, с соответствующим снижением производительности. Имеются средства управления и мониторинга IPMI 2.0, доступные через выделенный порт Ethernet. Также интересно то, что диски в системе могут заменяться как по одному, так и сразу блоками по 8 накопителей. Поддержки RAID в аппаратном виде система не предлагает — эта функция целиком возложена на программное обеспечение или серверную часть.
Несмотря на то, что система StorageBox 2000 демонстрировалась на виртуальной конференции ISC 2020, во всемирной сети о ней встречается буквально пара упоминаний. Также известно, что некоторые заказы на неё были сделаны ещё в мае этого года. По всей видимости, выпуск SB2000 развёрнут, и данная модульная система поставляется заказчикам. Она станет хорошим подспорьем для современных систем машинного обучения, требующих больших объёмов данных и быстрого доступа к ним.
