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携手三星存储器解决方案迈向未来

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9月5日，主题名为“畅享算力精彩，共赴低碳未来”的2022开放数据中心（ODCC）峰会在北京国际会议中心举行。三星作为ODCC的钻石级合作伙伴，携应对大数据时代的新型存储器解决方案技术成果亮相现。 同时，三星半导体中国内存技术部门首席技术官沈昊俊，在大会上以“携手三星存储器解决方案迈向未来”为主题进行了精彩的演讲，下面，让我们一起看看本次2022 ODCC峰会上，三星分享的精彩技术成果吧！




“一个我们从未经历过的新体验时代”
➀ 超互联设备推动数据爆炸 到2030年，预计将有760亿个设备相互连接，这些互联的设备在2030年一年内将产生250ZB的数据。 ➁ AI及机器学习工作负载增长与大数据时代 AI正拓展到图像处理、语音识别以及自然语言处理领域。2010年之前，AI工作负载量，每两年增加一倍，而2010年起每年增加约十倍。 ➂ 大数据时代与TCO增长 数据的移动、存储、处理和管理，会带来更高的功耗，成本也会随之持续增加。 三星存储解决方案 因应大数据时代的突破 “怎样能够既保护环境，又高效地处理大数据呢？”

1. 高性能、高容量解决方案 ◤ 高性能、高容量的产品
与 HBM2 相比，HBM3 的数据传输速度提高1倍，实现了 800 GB/S 带宽，将AI训练时间缩短约一半。
继PCIe Gen4 SSD之后，三星首发量产了PCIe Gen5的SSD，PM1743，带宽提升1倍。


◤ PB※ SSD：千万亿字节级的新存储解决方案 在NAND技术层面，三星持续开发TLC 、QLC技术、堆叠技术、封装技术、ECC技术等；在FF层面，三星的产品支持1U服务器所使用的E1 FF、2U服务器所用的E3 FF，基于此，单台服务器最大容量可达2PB。
※PB：Peta Bytes，千万亿字节或拍字节 ※TLC：Triple Level Cell 三层单元，每单元（cell）3 bit数据 ※QLC：Quadra Level Cell 四层单元，每单元（cell）4 bit数据 ※ECC：Error Correcting Code，错误检查和纠正技术 ◤ 高容量，NAND的多种SSD封装方式 小尺寸，大容量

◤ CXL™：可拓展内存容量与带宽 大数据时代，受成本和技术的制约，存内 (In-Memory) 数据库等应用的系统内部内存容量和带宽并不容易提高。使用CXL (Compute Express Link) 设备则可以解决这样的问题。
三星开发的CXL DRAM内存扩展器采用E3 FF，搭载512GB DDR5 DRAM，并支持PCIe Gen5 x8接口，单一设备带宽最高支持32GB/S。根据应用容量和带宽要求，可扩展多台CXL DRAM内存扩展器设备组合使用。 2. 低功耗，绿色节能解决方案 ◤ LPDDR5：向多种应用延伸
LPDDR产品起初被开发并应用于智能手机缓存方案，在功耗有限的情况下进一步提高系统性能。

◤ 功耗效率提升 三星高性能产品的功耗效率，比起前代产品有显著改善。
▼ DDR5
※ Idle：空闲状态
▼ PCIe Gen5 SSD PM1743



3. 可计算存储解决方案 ◤ HBM-PIM：内存部件层级处理数据
HBM-PIM在HBM产品内部添加可编程的计算单元，我们称之为PCU (Programmable Computing Unit)。通过增加这些数据处理逻辑单元，在内存内部进行数据处理，可最大限度提高性能。在语音识别、翻译等应用中使用HBM-PIM，性能可以提高2倍，功耗减少70 %。
▼ HBM-PIM架构
▼ 2-HBM-PIM堆叠
※HBM：高带宽存储器 ※PIM-HBM：村内计算-高带宽存储器 ※HOST Processor：逐级处理器 ◤ AXDIMM：内存DIMM层级处理数据
Acceleration DIMM，即AXDIMM产品。AXIDIMM在DIMM模块中添加AXB和AI引擎，在DIMM层级上增加数据处理逻辑，并利用DIMM内部Rank之间的并行处理提高性能。当使用AXDIMM时，AI推荐应用性能约为原先的2倍，功耗降低约 40 %
▼ AXDIMM架构

◤ SmartSSD：存储层级处理数据
SmartSSD是在SSD产品内部添加了多个硬件IP（引擎）和ARM Core核心。硬件IP可支持数据库和视频编解码，并可以内置客户需要的额外功能。借助ARM Core可以利用现有的软件IP。在使用SmartSSD时，服务器应用性能提高一倍。同时，尽可能少的数据移动可节省约70 %功耗。三星正在通过SNIA的NVMe工作组，进行Smart SSD的标准化及应用发掘。



“三星在环保方面的努力，不仅仅限于产品” 1. 环保认证 为保护气候和环境，三星对减少温室气体排放做出了一系列的努力。半导体生产，需历经数百个阶段的复杂制造工程，碳足迹认证过程也非常严格。尽管如此，三星电子半导体正持续扩大获得碳足迹认证的产品群。
▼ 碳足迹认证通过环保生产减少环境碳排放
2. 以合作创造新价值
※CRB：commodity Research Bureau，商品研究局 ※PoC： Proof of concept，概念验证 合作行动以多种形式开展，例如与客户企业进行联合验证、支援新技术引进、与生态合作伙伴们进行早期验证以及客户企业实际问题的联合分析等。三星还通过ODCC这个平台，将三星积累的经验，共享予整个数据中心行业。
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