Telset.id – FADU memperkenalkan File-Semantic SSD (FS-SSD), sebuah drive yang memindahkan proses pencarian file, pemeriksaan izin akses, dan penerjemahan file ke alamat flash dari host ke dalam firmware SSD. Inovasi ini dipamerkan di OCP Global Summit dan menyasar bottleneck yang berbeda dari sekadar bandwidth: waktu CPU yang selama ini habis untuk menentukan lokasi data. Bagi industri AI storage, perubahan ini berpotensi menggeser cara GPU, DPU, dan network card mengakses file tanpa harus melewati host file system.
FADU bukan pendatang baru di pasar flash data center. Controller Gen5 mereka sudah dipakai di SN861 yang diluncurkan Western Digital dan kini dijual SanDisk. Sebelumnya, FADU juga menyatakan telah menandatangani kesepakatan pasokan controller dengan dua dari empat hyperscaler, beberapa minggu setelah memperkenalkan controller Sierra PCIe 6.0. Namun, pendekatan FS-SSD kali ini bukan sepenuhnya baru, karena Nvidia sudah lebih dulu melakukan hal serupa dari sisi lain bus PCIe.
Melalui GPUDirect Storage, Nvidia telah menghapus CPU dari jalur data sejak beberapa tahun lalu, memungkinkan drive memindahkan data langsung ke memori GPU. Bedanya, perangkat lunak host masih menentukan apa yang harus diambil dan mengirim setiap permintaan. FADU ingin memindahkan fungsi kontrol itu ke dalam drive itu sendiri, sehingga SSD tidak lagi sekadar menyimpan blok data, tetapi memahami file secara langsung.
NFSv3 di Dalam NVMe dan Pemetaan Tunggal
Alih-alih menciptakan protokol baru, FADU meminjam protokol lama. NFS (Network File System) versi 3 dipilih karena tiga alasan: ukurannya kecil dengan hanya 21 operasi, kompatibel dengan sistem operasi apa pun, dan bersifat stateless sehingga setiap permintaan membawa semua informasi yang dibutuhkan drive untuk menjawabnya. FS-SSD menyisipkan permintaan NFS, seperti pencarian file berdasarkan nama atau pembacaan sebagian file, ke dalam perintah NVMe standar yang sudah digunakan SSD. Perintah tersebut bisa berasal dari dalam server yang sama atau, melalui NVMe over Fabrics (NVMe-oF), dari mesin lain di data center.
FADU juga menggabungkan dua proses pencarian yang biasanya berjalan terpisah. Pada sistem reguler, file system komputer terlebih dahulu menentukan blok bernomor mana yang menyimpan setiap bagian file, lalu software internal SSD yang disebut flash translation layer menentukan lokasi fisik blok tersebut di chip flash. FS-SSD melakukan keduanya dengan satu file layer berbasis F2FS, file system Linux yang dirancang untuk memori flash dan disusun mengikuti organisasi fisik chip. Satu peta kemudian mengarahkan drive langsung dari file ke lokasi penyimpanannya, dan peta itu jauh lebih kecil.
SSD tipikal membawa sekitar 1GB DRAM untuk setiap terabyte flash dan hampir seluruhnya dipenuhi peta blok. FS-SSD menggunakan jumlah yang sama, tetapi FADU menyatakan sekitar 95% dari DRAM tersebut tetap kosong dan bisa dipakai untuk menyimpan detail file yang sering digunakan. Tata letak ini juga menyederhanakan pembersihan. Karena flash tidak bisa menimpa data lama di tempat, drive rutin memindahkan data yang masih dibutuhkan dan menghapus seluruh blok, tugas yang dikenal sebagai garbage collection. Ketika F2FS berjalan di komputer biasa, file system dan SSD masing-masing melakukan versi pembersihan mereka sendiri sehingga pekerjaan berlipat. FS-SSD hanya menjalankan satu, dan FADU mengklaim ini memangkas write amplification sebesar 63% dibandingkan F2FS pada host reguler.
Baca Juga:
Dalam pengujian awal FADU, throughput file remote bertahan di sekitar 460.000 ops/s saat server dipangkas dari 16 core menjadi satu core. Sebagai perbandingan, NFS server Linux standar turun dari sekitar 150.000 ops/s menjadi 40.000 ops/s pada kondisi yang sama. Namun pengujian ini memiliki batasan. Drive Gen6 FADU dipasang di host PCIe 5.0, sehingga setiap hasil pembacaan sequential mentok di sekitar 14,1GB/s, mendekati batas link Gen5, bahkan ketika drive Gen6 seperti Micron 9650 yang diklaim mampu membaca 28GB/s sudah diproduksi massal. Klien dan server sama-sama menggunakan chip desktop Intel Core i5-13600K dengan 128GB DDR5 dan NIC 100Gb ConnectX-6. Prosesor tersebut memiliki 14 core fisik dan 20 thread, sehingga pengujian FADU kemungkinan menghitung thread, bukan core fisik.
Angka write amplification 63% itu sendiri berasal dari pengujian simulasi pada NVMeVirt, software dari Seoul National University yang meniru SSD, bukan dari drive sungguhan. FADU juga mengklaim pengukuran mereka menunjukkan host file system dan block layer mengonsumsi sekitar 30% siklus CPU pada beban kerja random-read GPUDirect Storage, sebuah angka vendor yang belum direproduksi secara independen. Perusahaan berargumen bahwa skema bypass yang ada hanya menghilangkan CPU dari jalur dengan meninggalkan konsep file sepenuhnya.
Klaim Dunia Pertama dan Jalan Menuju 2027
FADU menyebut FS-SSD sebagai SSD file-semantic pertama di dunia, dan mungkin memang merupakan demonstrasi hardware pertama dari jenisnya, tetapi idenya bukan hal baru. Makalah riset DevFS yang dipresentasikan pada 2018 telah mendeskripsikan file system akses langsung yang “tertanam sepenuhnya di dalam perangkat penyimpanan”, meski para penulisnya hanya mengujinya sebagai prototipe yang diemulasi. NVM Express juga telah menstandarkan key-value command set yang mengalamatkan data berdasarkan key, bukan alamat blok, dan SK hynix telah mengembangkan key-value computational storage drive bersama Los Alamos National Laboratory. Berbeda dari key-value command set, FS-SSD belum memiliki standar yang menaunginya.
FADU belum mengajukan file-semantic command set ke NVM Express atau OCP Storage, sehingga untuk saat ini setiap klien memerlukan software FADU sendiri. Sampel partner juga belum diharapkan hadir hingga Q3 2027. Target jangka panjang FADU adalah enclosure flash yang di depannya hanya ada PCIe switch dan DPU (network card dengan prosesor sendiri) atau NIC yang menangani NVMe-oF secara hardware, dengan reference design berbasis DPU 800G E1 dari Xsight Labs yang dijadwalkan selesai akhir 2027. Model FADU memperkirakan konsumsi daya sekitar 42% lebih rendah dan biaya per sistem 16-drive sekitar 57% lebih rendah dibandingkan storage server konvensional, meski angka tersebut masih proyeksi, bukan hasil pengukuran.
Kotak flash berfront DPU sebenarnya sudah ada, seperti JBOF bertenaga BlueField dari Supermicro, tetapi perangkat tersebut masih menjalankan software storage di core Arm milik DPU. FADU ingin drive itu sendiri yang menyajikan file. CEO FADU Nam Yi-hyun mengatakan perusahaan akan menggunakan FS-SSD sebagai “springboard to become a leading company in AI storage solutions”, menurut laporan The Herald Business.
Bottleneck yang dikejar FADU memang nyata, dan membangun di atas NFSv3 alih-alih menciptakan protokol baru memberi titik awal yang kredibel. Namun untuk saat ini, bukti yang ada masih sebatas test bench Gen5, angka write amplification dari emulasi, dan penghematan yang dimodelkan, dengan pembicaraan OEM dan ODM yang masih awal. Hasil pengujian dengan host Gen6 yang diharapkan FADU pada Q1 2027 akan menjadi tanda nyata pertama apakah drive ini mampu menjalankan tugas terpentingnya: mengambil alih pekerjaan CPU pada kecepatan penuh. Sebagai konteks industri, langkah pemangkasan CPU di jalur data ini sejalan dengan tren efisiensi yang juga terlihat di sektor lain, seperti yang dibahas dalam kebijakan NFC Apple dan langkah organisasi lebih ramping di Apple.
[МЕТА_DESCRIPTION]
FADU FS-SSD memindahkan file system ke dalam firmware SSD agar GPU dan DPU akses file tanpa host, tapi bukti performa baru datang 2027.
Komentar
Belum ada komentar.