דיון רב התנהל סביב המגמות של טכנולוגיות אחסון ביישומים תעשייתיים: האם על האחסון להישאר בכוננים קשיחים (HDD), או האם כדאי להעביר את האחסון לשבבי זיכרון מוטמעים (e.MMC, UFS), או כונן המבוסס רכיבי זיכרון הבזק (SSD)?
בתרחישי הייצור הקיימים, הנתונים מאוחסנים בכוננים קשיחים המותקנים בתוך מחשבים נייחים תעשייתיים. כוננים קשיחים היו הבחירה הרווחת הודות לעלותם הנמוכה ולאפשרויות קיבולת אחסון גבוהה (הגדולות בהרבה מהאפשרויות הקיימות ברכיבי e.MMC). ככל שכונני ה- SSD חסכוניים מבוססי-NAND הופכים זמינים, לקוחות תעשייתיים מתחילים לאמץ כונני SSD מבוססי ממשק SATA מכיוון שמרבית הכוננים הקשיחים מבוססים על ממשק זה ולכונני SSD אלו יש אפשרויות צפיפות מידע דומות לאלו של הכוננים הקשיחים. כונני SSD מבוססי-SATA אלה, כמו כונן M500IT SSD של חברת Micron, תומכים בטווחי טמפרטורות מורחבים והם בעלי יתרונות בחסינות לרעידות וזעזועים בהשוואה לפתרונות HDD, מה שיכול להביא להפחתת עלות הבעלות הכוללת (TCO). עם זאת, ככל שהשוק ממשיך לדרוש פתרונות יותר זולים, מהירים, אמינים וחסכוניים בחשמל, כך מומלץ כי יצרני ציוד תעשייתי ישקלו אפשרויות אחסון אחרות בהצעות הדור-הבא שלהן: כונני SSD מבוססי PCIe NVMe.
בעקבות ההתקדמות הטכנולוגית בתהליכי הייצור, יש לנטר ולשמור פרמטרים רבים ברצפת הייצור. לדוגמה, כמות ההתראות לדקה ושמירת יומנים על פני מספר פסי ייצור ידרשו כמות אדירה של שטח אחסון. אם מוסיפים לכך גם מעבר ל- Industry 4.0 או לאינטרנט-של-דברים תעשייתי (IIOT) וקישוריות מכונה למכונה, כמות הנתונים תמשיך לגדול באופן משמעותי.
לקוחות תעשייתיים גם עושים שימוש רב יותר במחשוב קצה, שבו נתונים מעובדים סמוך לקצה, ומספקים החלטות מקומיות בזמן אמת לצורך תחזוקה חזויה בנוסף לפעולתם בתור ענן “מקומי”. היות שמאוחסנות כמויות עצומות של נתונים, שטח אחסון מקומי גדול יותר—במקום קטן יותר עם גישה מהירה יותר לנתונים—הופך לדרישה עיקרית.
למטרה זו, כונני PCIe NVMe SSD מציעים פתרונות בעלי קיבולת גבוהה—עד 1 טרה-בייט—לשימוש תעשייתי. במושגים של גישה מהירה יותר, בהשוואה לכל פתרונות האחסון הקיימים, כונן PCIe מציע את קצב העברת המידע הגבוה ביותר (על פי תקן JEDEC ומדידה של Micron), כפי שמוצג להלן.
איור 1: השוואת ביצועים בין ממשקים שונים
כונן מבוסס PCIe NVMe אינו פתרון חדש עבור התעשייה; הוא נתמך בהיקף נרחב על ידי מספר ספקי מערכי שבבים לעיבוד (צ’יפסט). עם זאת, PCIe היא טכנולוגיית ממשק חדשה יחסית בנתח השוק התעשייתי, וכמו עם כל טכנולוגיה חדשה, עלו חששות בנוגע לצריכת החשמל של כונני SSD מבוססי-PCIe. בעוד שעל הנייר נדמה שכונני SSD מבוססי PCIe NVMe צורכים יותר חשמל, צריכת החשמל האמיתית מבוססת על צריכת אנרגיה (כפי שמוצג באיור 2). כפי שניתן לראות בנתוני המדידה של Micron בקרב מוצרי אחסון מסוג e.MMC, UFS והתקני PCIe x2 ו – PCIe x4, התקני PCIe הם בעלי צריכת אנרגיה דומה לזו של התקני UFS, לעומת eMMC.
בנוסף לכך, טכנולוגיית NVMe מאפשרת ספי מתח מקסימליים לדיוק טוב יותר במודלי שימוש במערכות אמיתיות.
איור 2: הערכות צריכת אנרגיה בממשקי אחסון
יתרונות נוספים של פתרונות PCIe NVMe כוללים זמני המתנה נמוכים וביצועים גבוהים. כפי שמוצג באיור 3, פרוטוקול התוכנה של NVMe מציעה מספר יתרונות לעומת פרוטוקול UFS (SCSI). פרוטוקול NVMe הוא פשוט יותר, עם זמני המתנה קצרים יותר, ומספק שיפור גדול מ- 15% ו- 25% במהירויות הקריאה והכתיבה של המערכת, בהתאמה.
מקור: אלעד ברעם: ממשקי PCIe/NVMe בהתקנים ניידים, כנס FMS 2015
איור 3: השוואת מחסניות תוכנה – זמני המתנה נמוכים יותר עם NVMe
בנוסף, תכן הדורש עמידות גבוהה יכול לנצל תכונות ייחודיות ליישום כמו מרחבי שם (namespace) המסופקים על ידי כונני PCIe NVMe. בעזרת תכונת namespace, ניתן לתמוך במחיצות SLC לטובת רמת אמינות גבוהה.
כונני PCIe NVMe SSD גם מציעים גורמי תצורה (form factor) שונים, כגון גורם התצורה הנשלף M.2 ו-BGA. BGA מציע פתרון מוקשח במיוחד עבור יישומים תעשייתיים, ומאפשר תכן באריזה בגודל 16 x 20 מ”מ, שיכול להשתמש בשטח אחסון עד 1 טרה-בייט בהתקן אחד. מערכות הדורשות למעלה מ-1 טרה-בייט יכולות להשתמש במספר התקנים.
ריבוי השימוש במחשוב הקצה ובבינה מלאכותית (AI) ביישומי IIoT מביא לצורך באחסון מהיר יותר, שאינו נתמך על ידי ממשקים מן הדור הקודם, כגון SATA ו- e.MMC. לצד היתרונות שמציע ממשק NVMe בביצועים, כדאי ללקוחות תעשייתיים להתחיל לשקול להשתמש במוצרי SSD התעשייתיים של Micron כמענה לדרישות האחסון בפלטפורמות העתידיות שלהם. כדאי לקחת בחשבון שכונני SSD מהדור הבא עם זיכרון בלתי-נדיף חדש כנראה ישתמשו בממשק ה- PCIe, ולכן יציעו את מבנה העלות הטוב ביותר על פני פתרונות מבוססי-SATA.
כל מגוון מוצרי הזיכרון הנדיפים והלא-נדיפים של Micron מתאים לשימוש ביישומים תעשייתיים. ככל שהתעשייה עוברת לשימוש בכונני SSD מבוססי-PCIe, יהיו ל-Micron הזדמנויות רבות יותר לסייע ללקוחות במעבר. על ידי מינוף המומחיות התעשייתית שלה, Micron מסוגלת לספק מוצרים העומדים בדרישות הייחודיות של הלקוח בנושאי צפיפות מידע, אריזה, אמינות, צריכת חשמל, ביצועים ונקודות מחיר, תוך שהיא מציעה ערכים תעשייתיים כמו איכות, ייצור ואספקה ארוכי טווח, עמידות ואמינות. הצעות הערך הללו, המכונות “נושאי ה-IQ של Micron” (Micron IQ Matters), הן אחת הסיבות שלקוחות אוהבים לחבור ישירות ליצרן כמו Micron שיכול לפתח ולהציע מגוון רחב של מוצרים ושירותי תמיכה ברחבי העולם.
