Le flash logiciel va au-delà des anciens protocoles de disques durs vers une nouvelle API open source flash native qui se concentre sur la redéfinition de la relation hôte et NAND pour une meilleure efficacité.
Pour que les lecteurs flash fonctionnent dans des baies, ils doivent fonctionner aux côtés ou remplacer les disques durs – les supports de stockage les plus courants dans l’entreprise – et utiliser des protocoles et des interfaces de disque dur, qui ne sont pas performants.
« Il existe de nombreuses fonctionnalités possibles avec le flash auxquelles nous ne pouvons pas accéder lorsqu’il est pris au piège des limites des disques durs », a déclaré Scott Stetzer, vice-président de la technologie chez Kioxia America, au nom de la Linux Foundation.
Flash activé par logiciel (SEF), une nouvelle interface destinée aux hyperscalers et conçue par le fabricant de SSD et de flash Kioxia, est conçue pour permettre une meilleure communication entre le stockage flash et les périphériques hôtes tels que les processeurs de serveur. Kioxia a commencé à développer SEF en 2020 ; en 2022, Kioxia a fait don du projet à la Fondation Linux.
Selon Thomas Coughlin, président de Coughlin Associates, la promesse derrière SEF est de fournir aux utilisateurs plus de flexibilité pour définir et contrôler la meilleure façon d’utiliser leur stockage flash.
« [Users being able to] manipuler le micrologiciel associé au périphérique de stockage pourrait signifier beaucoup », a déclaré Coughlin. Mais pour que SEF fonctionne, a-t-il déclaré, les utilisateurs devront également investir dans du nouveau matériel, ce qui pourrait affecter la rapidité et l’ampleur de l’adoption de la technologie.
En août, lors du Flash Memory Summit 2022, Kioxia a présenté un lecteur de cellule à quatre niveaux E1.L EDSFF spécialement conçu pour SEF. Le lecteur, qui n’est pas encore généralement disponible, utilise SEF à la place de toute gestion flash et exigences DRAM. Maintenant, la technologie est à la recherche d’utilisateurs – une autre raison pour laquelle l’adoption pourrait être affectée.
« Je pense qu’ils pourraient être plus précis quant à la raison pour laquelle cela est important », a déclaré Coughlin. « Le diable est dans les détails de ce que les gens peuvent réellement faire avec [SEF]. »
Changer les mentalités, gagner des avantages
Avec SEF, les développeurs de logiciels pourraient prendre le contrôle de l’isolation des locataires, du contrôle de la latence, du placement des données et de la migration flash, qui deviennent de plus en plus importants alors que les fournisseurs tentent d’améliorer les performances et l’efficacité du stockage, comme avec le stockage informatique, a déclaré Coughlin.
L’idée est de redéfinir complètement la relation entre le stockage à l’état solide et l’hôte lui-même.
Scott StetzerVice-président de la technologie, Kioxia America
Selon Stetzer, confier le contrôle des fonctionnalités et du comportement du flash aux développeurs signifie bouleverser le modèle actuel permettant aux contrôleurs SSD d’agir de manière indépendante et pourrait potentiellement entraîner des retards.
« L’idée est de redéfinir complètement la relation entre le stockage à semi-conducteurs et l’hôte lui-même », a-t-il déclaré.
Avec SEF, les développeurs peuvent exécuter non seulement plusieurs applications, mais également différents types de stockage sur un seul disque. Ils peuvent ensuite déployer un seul type de SSD et le personnaliser en fonction de leurs besoins.
La flexibilité peut permettre aux développeurs de trouver des moyens d’utiliser la capacité bloquée ou cloisonnée. C’est important pour les centres de données, selon Jim Handy, analyste des semi-conducteurs et SSD chez Objective Analysis. L’élimination des silos augmente l’efficacité, ce qui réduit les coûts, a-t-il déclaré.
« En fin de compte, cela revient à une question de coût, que ce soit [SEF] va faire son chemin », a déclaré Handy.
Aller au-delà de NVMe
SEF est une tentative de résoudre un problème auquel l’industrie du stockage est confrontée depuis l’introduction des SSD il y a plus de 40 ans. Le stockage flash a été utilisé sur les SSD qui sont sortis environ 20 ans après les disques durs, mais ont été adaptés pour s’intégrer à l’architecture déjà conçue pour le disque dur et ses interfaces.
Le protocole NVMe, la première interface matérielle flash, a permis de surmonter certaines des limitations, notamment en matière de performances. Mais l’interface, bien que conçue pour le flash, était basée sur un modèle de disque dur.
« Le logiciel s’adressait toujours au flash de la même manière qu’il s’adresserait à un disque dur », a déclaré Handy. SEF vise à changer cela et à supprimer complètement les approches héritées du disque dur, a-t-il déclaré.
Comme le stockage défini par logiciel, SEF utilise des logiciels pour trouver de nouvelles façons d’utiliser plus efficacement le matériel. Mais c’est là que s’arrêtent les similitudes, selon Stetzer.
SEF se concentre sur l’utilisation complète du flash au niveau du développeur ou des applications. Le stockage défini par logiciel améliore l’utilisation de l’ensemble du stockage de la baie, tandis que SEF va au niveau du lecteur individuel, a déclaré Stetzer.
Kioxia a présenté cette année son premier SSD flash activé par logiciel.
Obstacles à l’adoption
Sébastien Jean, CTO de la société de contrôleurs SSD Phison, n’est pas encore vendu sur SEF. La majeure partie du coût d’un SSD est la NAND, a-t-il déclaré. La suppression de la gestion du contrôleur ou de la RAM SSD ne permet pas d’économiser des coûts importants et déplace cette charge de gestion vers le serveur.
« Le coût de la DRAM a été transféré au serveur, le calcul du SSD a été transféré au serveur », a déclaré Jean. « La question devient : ‘Ce serveur aurait-il pu faire quelque chose de plus utile qui génère potentiellement plus de revenus au lieu de gérer les capacités de l’infrastructure ?' »
Handy ne voit pas SEF déplacer le fardeau autant que libérer l’hôte. Actuellement, l’hôte et les SSD ne parlent pas la même langue ; SEF change cela afin qu’ils puissent travailler de manière plus synchrone, a-t-il déclaré.
Mais Handy voit SEF confronté à des défis importants à venir. La technologie nécessite actuellement un matériel spécifique, déplace les commandes entre les hôtes et les lecteurs et manque de cas d’utilisation spécifiques. Mais ces barrières à l’entrée sont plus faciles à surmonter que les défis d’amener les entreprises à adopter de nouveaux logiciels, a-t-il déclaré.
« Un logiciel éprouvé sur le terrain peut finir par sauter à travers toutes sortes d’obstacles pour fonctionner avec un système. SEF pourrait supprimer ces obstacles, mais les gens s’inquiéteront de l’apparition d’un bogue qui cause des maux de tête », a déclaré Handy.
Adam Armstrong est un rédacteur de nouvelles TechTarget Editorial couvrant le matériel de stockage de fichiers et de blocs et les clouds privés. Il travaillait auparavant chez StorageReview.com.
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