ภาพรวม: PCIe 6.0 SSD ของ Kioxia กำลังเปลี่ยนเกมศูนย์ข้อมูลอย่างไร
PCIe 6.0 SSD สำหรับองค์กรคือสตอเรจแบบโซลิดสเตตที่ใช้บัส PCI Express รุ่นที่ 6 ร่วมกับโปรโตคอล NVMe เพื่อลดคอขวดระหว่างตัวจัดเก็บข้อมูลกับซีพียูและจีพียู โดยออกแบบมาสำหรับศูนย์ข้อมูลที่ต้องรองรับปริมาณงานระดับล้าน IOPS งาน AI และฐานข้อมูลที่ต้องการทั้งแบนด์วิดท์สูง ความหน่วงต่ำ และความทนทานต่อการเขียนต่อวันในระดับที่ดีกว่า SSD ผู้ใช้ทั่วไปอย่างชัดเจน
จุดสำคัญของข่าวนี้คือ Kioxia ไม่ได้แค่เปิดตัว PCIe 6.0 SSD รุ่นหนึ่ง แต่เปิดมาสองตระกูลพร้อมแนวคิดต่างกันชัดเจน: CM10 เน้นความจุและการใช้งานเป็นหลักของโครงสร้างพื้นฐานสตอเรจ ส่วน GP1 เน้นตอบโจทย์ GPU memory extension สำหรับงาน AI โดยเฉพาะ ซึ่งถ้ามองจากมุมศูนย์ข้อมูล นี่คือการส่งสัญญาณว่าผู้ผลิตสตอเรจเริ่มมองสตอเรจเป็น “memory tier” มากกว่าจะเป็นเพียง block storage แบบเดิม
Kioxia CM10: จาก 2TB ถึง 64TB กับ PCIe 6.0 และ BiCS10 332 ชั้น
CM10 คือ PCIe 6.0 SSD ตระกูลแรกของ Kioxia สำหรับตลาดองค์กร โดยใช้ NVMe 2.1 ร่วมกับแฟลช BiCS10 TLC แบบ 332 เลเยอร์ ทำให้เพิ่มความหนาแน่นของข้อมูลต่อไดรฟ์ และเปิดทางสู่ความจุระดับ 64TB ต่อไดรฟ์ในฟอร์มแฟกเตอร์เดียวกันกับเดิม ความแตกต่างเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนอย่าง CM9 ก็ไม่ใช่เรื่องเล็ก เพราะ Kioxia ระบุว่าประสิทธิภาพอ่านเรียงลำดับเพิ่มขึ้นสูงสุด 92% และอ่านสุ่มเพิ่มขึ้น 85% เมื่อเทียบกับ CM9 รุ่นก่อน ซึ่งเป็นตัวเลขที่สะท้อนว่าการยกระดับบัสและแฟลชไม่ใช่แค่การอัปเวอร์ชันบนกระดาษแต่มีผลต่อ throughput จริง
ในเชิงการออกแบบ Enterprise storage capacity CM10 ครอบคลุมความจุประมาณ 2TB ถึง 64TB พร้อมคลาสความทนทานให้เลือกทั้งแบบ 1 DWPD และ 3 DWPD ทำให้ศูนย์ข้อมูลสามารถจับคู่กับเวิร์กโหลดที่ต่างกัน เช่น งานอ่านหนักหรือเขียนหนัก โดยไม่ต้องใช้รุ่นเดียวแก้ปัญหาทุกอย่าง นี่หมายถึงการวางแผนสตอเรจที่ยืดหยุ่นขึ้นทั้งในเชิงต้นทุนและความทนทาน แม้ตัวเลข throughput และ IOPS ยังไม่ถูกเปิดเผย แต่เพียงสัดส่วนการเพิ่มประสิทธิภาพเมื่อเทียบ CM9 ก็เพียงพอให้เห็นทิศทางว่า CM10 ถูกวางตัวเป็น SSD ระดับแกนหลักของแพลตฟอร์ม PCIe 6.0 ในศูนย์ข้อมูลยุคใหม่
จุดที่ผู้ดูแลระบบต้องระวังคือ CM10 ทั้งตระกูลไม่ได้มีสเปกเหมือนกันทุกตัว รุ่นฟอร์มแฟกเตอร์ 2.5 นิ้วถูกระบุว่าจำกัดอยู่ที่ PCIe 5.0 และใช้ BiCS8 แทน BiCS10 ดังนั้นการสั่งซื้อเพียงอาศัยชื่อรุ่น CM10 โดยไม่ดูรายละเอียดอินเทอร์เฟซและ NAND จึงเสี่ยงต่อการได้ไดรฟ์ที่ไม่ตรงกับสมมุติฐานด้านประสิทธิภาพ
ฟอร์มแฟกเตอร์ หัวใจการระบายความร้อน และผลต่อการออกแบบศูนย์ข้อมูล
CM10 ถูกออกแบบมาในหลายฟอร์มแฟกเตอร์ ทั้ง EDSFF E3.S, E1.S และฮากิ้ง 2.5 นิ้วแบบดั้งเดิม ซึ่งสะท้อนว่าศูนย์ข้อมูลสมัยนี้ไม่สามารถใช้รูปแบบไดรฟ์เดียวตอบโจทย์ทุกอย่างได้อีกต่อไป จุดที่น่าสนใจคือเวอร์ชัน E3.S และ E1.S ความหนา 9.5 มม. รองรับการเชื่อมต่อกับ cold plate เพื่อระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรง นี่ไม่ใช่ดีไซน์ล้ำแฟชั่น แต่เป็นการตอบโจทย์ข้อจำกัดด้านความร้อนของเซิร์ฟเวอร์ AI รุ่นใหม่ที่ซีพียู, จีพียู, เครือข่าย และสตอเรจต้องแย่งชิง airflow ที่มีจำกัด
ตามสเปก Kioxia CM10 ใช้ PCIe 6.0 และ NVMe 2.1 เป็นหลัก โดย PCIe 6.0 มีอัตราเชื่อมต่อตามทฤษฎีสูงกว่า PCIe 5.0 สองเท่า และเมื่อรวมกับแฟลช 332 เลเยอร์ที่ช่วยเพิ่มความหนาแน่น การออกแบบศูนย์ข้อมูลจึงสามารถลดจำนวนไดรฟ์ต่อแร็กลงแต่ยังได้ความจุและ throughput เท่าเดิม หรือคงจำนวนเดิมเพื่อเพิ่มเพดานประสิทธิภาพตามต้องการ สำหรับแนวคิด High-speed NAS storage แม้จะไม่ได้ถูกพูดถึงตรง ๆ แต่ CM10 ชี้ให้เห็นทิศทางชัดว่าการระบายความร้อนและฟอร์มแฟกเตอร์จะกลายเป็นเงื่อนไขหลักของระบบสตอเรจรุ่นต่อไปเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีจีพียูจำนวนมาก
GP1: PCIe 6.0 SSD ที่ถูกออกแบบมาเพื่อ GPU memory extension
ในอีกฟากหนึ่ง Kioxia เปิดตัว GP1 ในฐานะ PCIe 6.0 SSD ระดับองค์กรที่ถูกออกแบบให้ทำหน้าที่เป็นการต่อขยายหน่วยความจำของ GPU โดยตรง แทนที่จะเป็นสตอเรจบล็อกทั่วไป GP1 ใช้ XL-Flash รุ่นที่สองซึ่งจัดอยู่ในกลุ่ม storage-class memory ให้ความหน่วงต่ำกว่าฟลาช NAND ปกติ และรองรับ granularity การเข้าถึงระดับ 512 ไบต์ ซึ่งเอื้อต่อเวิร์กโหลดที่ต้องการอ่านชิ้นข้อมูลขนาดเล็กจำนวนมหาศาล จุดที่น่าสนใจคือ สถาปัตยกรรมเริ่มต้นของ GP1 ถูกออกแบบให้รองรับ IOPS การอ่านสุ่มระดับประมาณ 10 ล้าน IOPS และมีแผนจะขยายสู่ระดับ 100 ล้าน IOPS ในรุ่นถัดไป
จุดประสงค์หลักคือการเป็น GPU-accessible storage สำหรับโมเดล AI, dataset และ cache ที่ไม่สามารถจัดเก็บใน HBM ได้อย่างคุ้มค่า แม้แฟลชจะช้ากว่า HBM หรือ DRAM ของระบบ แต่หากมีซอฟต์แวร์สแตกที่ออกแบบดี ก็สามารถย้ายข้อมูลที่ “เย็นกว่า” ไปไว้บน GP1 และสงวน HBM ไว้สำหรับข้อมูลที่กำลังถูกประมวลผลอยู่ นี่คือแนวคิด GPU memory extension ในทางปฏิบัติ: ไม่ได้พยายามทำให้แฟลชเร็วเท่า HBM แต่ใช้มันเป็น tier หนึ่งในลำดับหน่วยความจำทั้งหมด ขณะที่ GP1 รองรับ PCIe 6.0 และ NVMe 2.2 รวมทั้งฟอร์มแฟกเตอร์ E1.S และ E3.S ที่มีตัวเลือกเชื่อมต่อ cold plate เช่นเดียวกับ CM10
ด้านความทนทาน GP1 ถูกระบุว่าสามารถรองรับการเขียนสูงสุดถึง 50 DWPD ซึ่งสูงกว่า SSD แบบอ่านหนักทั่วไปมาก แสดงให้เห็นว่าถูกออกแบบสำหรับเวิร์กโหลดที่มีการอัปเดตโมเดลและ cache บ่อย ๆ มากกว่าจะเป็นสตอเรจอ่านอย่างเดียว ในเชิงเวลา ตัวอย่างแรกมีกำหนดปลายปี 2026 และยังไม่มีตัวเลขความจุ ความหน่วง throughput ต่อเนื่อง หรือการใช้พลังงานออกมา นั่นหมายความว่าตอนนี้ GP1 คือทิศทางมากกว่าผลิตภัณฑ์พร้อมใช้งาน แต่สำหรับสถาปนิกระบบ AI การรู้ทิศทางนี้ล่วงหน้าเป็นสิ่งสำคัญต่อการวางแผนโครงสร้าง GPU memory tiering ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
ผลกระทบต่อสถาปัตยกรรมศูนย์ข้อมูล และสิ่งที่ต้องทำตั้งแต่วันนี้
การมาพร้อมกันของ Kioxia CM10 และ GP1 บอกเราว่ายุคที่สตอเรจเป็นเพียง “กล่องเก็บข้อมูล” จบลงแล้ว CM10 ดันเพดาน Enterprise storage capacity ไปถึงประมาณ 64TB ต่อไดรฟ์ บน PCIe 6.0 ขณะที่ GP1 แสดงแนวคิดสตอเรจที่ถูกออกแบบเพื่อ GPU memory extension โดยตรง เมื่อรวมกับข้อเท็จจริงว่า PCIe 6.0 ให้อัตราเชื่อมต่อสูงกว่า PCIe 5.0 สองเท่า และแฟลช 332 เลเยอร์ช่วยเพิ่มความหนาแน่น ศูนย์ข้อมูลจะหลีกเลี่ยงการออกแบบใหม่ทั้งในด้านเครือข่ายภายใน, topology ของ PCIe, การจัดการความร้อน และซอฟต์แวร์จัดตำแหน่งข้อมูลไม่ได้อีกต่อไป
ในมุมการวางแผน ผู้ดูแลระบบควรเริ่มจากการทบทวนว่าเวิร์กโหลดใดต้องการ PCIe 6.0 SSD แบบความจุสูง เช่น Kioxia CM10 series และเวิร์กโหลดใดจะได้รับประโยชน์จริงจาก GPU-accessible storage แบบ GP1 เมื่อถึงเวลาที่สินค้าพร้อมใช้งาน นอกจากนี้ การเตรียมพร้อมด้านซอฟต์แวร์ เช่น การใช้คุณสมบัติ Flexible Data Placement ใน CM10 เพื่อลด write amplification หรือการวางเลเยอร์ข้อมูลระหว่าง HBM, DRAM และแฟลชสำหรับ GP1 จะเป็นตัวแบ่งว่าศูนย์ข้อมูลใดใช้ PCIe 6.0 SSD เป็นข้อได้เปรียบเชิงสถาปัตย์ หรือเพียงแค่เปลี่ยนอุปกรณ์โดยไม่เกิดผลลัพธ์ที่ต่างไปจากเดิมมากนัก
ท้ายสุด แม้ตัวเลขด้านราคาและตารางสเปกเต็มของทั้งสองตระกูลยังไม่เปิดเผย แต่การที่ลูกค้าศูนย์ข้อมูลบางรายเริ่มได้รับตัวอย่าง CM10 แล้ว และ GP1 มีกำหนดส่งตัวอย่างปลายปี 2026 ทำให้ช่วงเวลานี้คือหน้าต่างที่ดีที่สุดสำหรับการทดลอง PoC ว่าจะใช้ PCIe 6.0 SSD เป็นพื้นฐานโครงสร้างสตอเรจใหม่อย่างไร เพราะเมื่อผลิตภัณฑ์เข้าสู่การผลิตจริง การตามให้ทันคู่แข่งที่เตรียมตัวก่อนอาจยากกว่าอย่างมาก
