На мероприятии FMS: the Future of Memory and Storage, проходившем в Санта-Кларе с 4 по 6 августа 2026 года, Kioxia заявила, что центрам обработки данных искусственного интеллекта необходимы решения для расширения уровня памяти и хранения данных наряду с DRAM и HBM. Компания представила флеш-технологии и модули памяти на основе интерфейса Compute Express Link (CXL) для решения этой задачи, подчеркнув, что обычная флеш-память не может просто заменить DRAM из-за задержки и ограниченного числа циклов записи.
Почему центры обработки данных ИИ ищут альтернативы DRAM?
Kioxia пояснила, что расширение центров обработки данных искусственного интеллекта повышает спрос на HBM и DRAM, тогда как ограничения поставок увеличивают стоимость этих компонентов, а расширение инфраструктуры центров создаёт дополнительную нагрузку на расходы. Идея использования флеш-памяти на уровне памяти основывается на значительной разнице в ёмкости: чип DRAM ёмкостью 32 гигабита соответствует чипу флеш-памяти ёмкостью 2 терабита, то есть ёмкость выше примерно в 64 раза.
Однако эта разница не устраняет технические ограничения. Флеш-память медленнее при чтении и записи, а её выносливость при операциях записи ограничена по сравнению с DRAM. Kioxia считает, что характер доступа к данным в центрах обработки данных ИИ позволяет распределить роли: по данным компании, около 20% данных могут обеспечивать 80% обращений. Наиболее активно используемые данные можно хранить в DRAM, а менее востребованную часть переносить во флеш-память с низкой задержкой.
XL-FLASH и память CXL
Kioxia представила технологию XL-FLASH как флеш-память с низкой задержкой. Компания заявляет, что время чтения составляет менее 5 микросекунд, то есть примерно в десять раз меньше, чем у обычной флеш-памяти, а конструкция рассчитана на от 150 тысяч до 250 тысяч перезаписей в течение пятилетнего срока эксплуатации. Однако использование одной XL-FLASH не обеспечивает задержку, сопоставимую с DRAM, поэтому компания продемонстрировала её интеграцию со специализированным контроллером и модулем памяти через CXL.
Согласно презентации, время чтения модуля CXL, объединяющего XL-FLASH и специализированный контроллер, составляет менее 10 микросекунд. В примере системы с процессором, модулем DRAM, модулем CXL и накопителем память DRAM ёмкостью 225 гигабайт была заменена конфигурацией, включающей 148 гигабайт DRAM и 77 гигабайт памяти CXL, при снижении производительности не более чем на 5%, по данным Kioxia. Компания также сообщила, что та же конфигурация может удвоить ёмкость и обеспечить примерно в 1,3 раза более высокую производительность по сравнению с системой только на DRAM аналогичной стоимости.
Энергоэффективность остаётся ключевым фактором для SSD
Проблема центров обработки данных искусственного интеллекта связана не только с ёмкостью и задержкой: энергопотребление SSD также влияет на конструкцию системы. Kioxia отметила переход интерфейсов SSD с PCIe 5.0 на PCIe 6.0, а затем на PCIe 7.0, при этом скорости чтения и записи по-прежнему зависят от доступных ограничений по мощности.
Компания представила десятое поколение BiCS FLASH TLC, которое повышает плотность битов примерно на 59% по сравнению с восьмым поколением, одновременно снижая энергопотребление при чтении на 40%, а при записи — на 30%, согласно данным презентации. Также компания сообщила, что корпус, объединяющий чипы флеш-памяти с интерфейсным чипом, может достигать ёмкости 4 терабайт. Кроме того, Kioxia работает над третьим поколением XL-FLASH и десятым поколением BiCS FLASH QLC.
Что меняется на практике?
Представленные технологии не указывают на полную замену DRAM, а скорее на создание промежуточного уровня между основной памятью и хранилищем, который используется для менее активных данных, когда увеличение ёмкости важнее достижения минимально возможной задержки. Фактические результаты по-прежнему зависят от поддержки платформой модулей CXL, а также от контроллера, программного обеспечения и характера доступа к данным. Кроме того, доступный материал охватывает только первую часть отчёта MONOist, поэтому не содержит подробностей четырёх разделов, которые, по словам Kioxia, компания посвятила применениям SSD в центрах обработки данных искусственного интеллекта.