支援PCIe 4.0，提供5種外形選擇，三星新款資料中心SSD上陣

在2019年8月，AMD發表第二代EPYC伺服器處理器平臺，當中開始支援PCIe 4.0介面，在此之前，只有少數廠商發布支援該規格的商用固態硬碟，到了這一兩年，才陸續有更多廠商推出支援該規格的商用固態硬碟。

支援PCIe 4.0同時，推出支援更多外形的產品，因應高密度伺服器快閃儲存配置

以發表時間而言，最早登場的應該是三星（Samsung）在2018年6月推出的NF1，但NF1是該公司發展出來的規格（更早之前稱為NGSFF），有別於三星商用固態硬碟產品系列命名方式，而且僅提供8TB容量，因此，嚴格來說，應該不能算是量產型產品。

到了2019年8月，東芝記憶體（現為Kioxia）在全球快閃記憶體高峰會期間，公開展示PCIe 4.0企業級固態硬碟CM6系列，隔年2月，推出CM6系列，以及資料中心固態硬碟CD6系列，均支援2017年定案的U.3外形（基於2.5吋U.2而成，裝置接頭亦為SFF-8639 / SFF-TA-1001，單一控制器可支援SAS、SATA、NVMe等三種介面）。

幾乎同一時間，三星也在2019年8月宣布推出PCIe 4.0固態硬碟PM1733，採用的快閃記憶體是TLC，而且是三星第5代V-NAND技術，有半高半長介面卡與U.2等外形選擇，最大儲存容量分別為15.36 TB、30.72 TB，循序存取與隨機存取效能，分別可達到8.0 GB/s和150萬IOPS。

同年9月，三星新推出另一款PCIe 4.0固態硬碟PM1735，並公布其與PM1733的細部規格。當中下修了PM1733的最大容量──兩種外形均為15.36 TB，PM1735的最大容量為12.8 TB；在存取效能上，兩款產品的半高半長介面卡機型，其循序讀寫為8,000 MB/s & 3,800 MB/s，U.2機型循序讀寫為6,400 MB/s、3,800 MB/s。 

接著，則是2020年5月的OCP高峰會，三星公開展示正在開發的PCIe 4.0資料中心固態硬碟，名為PM9A3，他們當時預告這款產品會有3種外形的版本，包括：如同2.5吋硬碟的U.2、大小與DRAM記憶體相仿的M.2，還有該場活動展出的短版尺型E1.S。

就快閃記憶體的架構，PM9A3採用的是TLC，而且是三星第6代V-NAND技術，可提供的儲存容量範圍是960 GB到7.68 TB，在循序讀寫效能上，最高可達到6,500 MB/s、3,500 MB/s（M.2機型為3,500 MB/s、1,750 MB/s），在隨機讀寫效能上，最高可達到90萬IOPS、18萬IOPS（M.2機型為55萬IOPS、7萬IOPS）。

到了2021年2月，三星宣布E1.S外形的PM9A3開始量產，並強調這款產品完全遵循開放運算計畫（OCP）提出的NVMe Cloud SSD規格，能夠滿足企業負載的嚴格要求。

此時，他們公布更多PM9A3的效能規格。例如，以M.2外形的前一代產品PM983a而言，循序寫入效能為3,000 MB/s（PM9A3可達到兩倍），而在PM983a的隨機讀寫效能上，分別為75萬IOPS（PM9A3高出40％）、16萬IOPS（PM9A3可達到1.5倍）。

具有較高的能源使用效率，也是此時三星對於這款產品強調的另一特點。以每瓦效能而言，PM9A3在循序寫入作業上，可達到283 MB/s，前代產品PM983a則為188 MB /s，兩者相差50％。

除此之外，三星表示，PM9A3可根據不同外形與介面，提供9種耗電層級的搭配，舉例來說，若採用M.2的機型，耗電為8.25瓦；如果是EDSFF這類新一代外觀的機型，耗電則為35瓦。

若要查閱PM9A3更詳細的規格，三星在8月公布的白皮書提到更多資訊，我們也看到部分規格調整。

例如，在快閃記憶體的技術上，PM9A3是128層V-NAND；以外形而言，除了原本的U.2、M.2、E1.S，PM9A3現在增加了U.3和E1.L；儲存容量目前有5種，分別是：960 GB、1.92 TB、3.84 TB、7.68 TB、15.36 TB，顯然三星在此提供更高的儲存容量選擇；在存取效能上，PM9A3的循序讀寫最高為6,900 MB/s與4,100 MB/s，隨機讀寫最高為100萬IOPS與20萬IOPS。在產品保固期間上，PM9A3與上一代的PM983均為3年。

突顯高密度快閃儲存配置特性，三星陸續與臺灣、中國伺服器廠商合作，推出參考設計

三星在2019年8月最初發表PM9A3之際，也宣布與中國伺服器廠商浪潮（Inspur）合作，推出能突顯E1.S固態硬碟優點的儲存系統參考設計，並在2020年的OCP高峰會公布這樣的解決方案。而這套系統本身是2路伺服器、內建PCIe 4.0介面，最大的特點，就是能在1U尺寸機箱的前方面板，同時安裝了32臺E1.S固態硬碟。

但無獨有偶，上述這種產品合作方式無獨有偶，過去也曾經出現，那就是：由三星和營邦合作推出的「Mission Peak」的伺服器參考設計，於2017年8月的全球快閃記憶體高峰會揭露、2018年9月發布，當中可安裝36臺NGSFF/NF1外形的固態硬碟，同樣強調以1U伺服器安裝大量固態硬碟的高密度設計，而營邦本身也推出與設計相仿的伺服器FB128-LX（研發代號為Grays Peak），以及可安裝NF1或M.2外形固態硬碟的PCIe介面卡與U.2轉接卡。

推出開放式儲存伺服器平臺設計Poseidon，搭配三星E1.S固態硬碟

單是推出支援高速介面、更多外形的儲存裝置，其實並不足為奇，三星著眼的是伺服器系統、資料中心的應用。

為此，在2020年OCP高峰會上，三星也發布他們所發展的分離式儲存平臺（disaggregated storage platform），稱為Poseidon，當中的實作就採用了大量的PM9A3。在合作廠商的部分，三星找了浪潮、Naver Cloud（原為Naver Business Platform，簡稱NBP，在2020年10月改名），進行三方協作，而他們各自的分工是：三星扮演元件供應商的角色，負責開發NVMe-oF解決方案與固態硬碟；浪潮則是系統供應商，負責開發最新型儲存伺服器；Naver Cloud，負責提供資料中心環境，透過實地概念驗證，確認新技術的可行性。

之所以推出這套參考架構設計，三星主要是希望能因應超大規模伺服器（hyperscaler server），以及通用資料中心等兩大市場的需求。相較於傳統快閃儲存系統，Poseidon伺服器可提供2到3倍的儲存容量，舉例來說，若在1U伺服器系統當中使用，可安裝32臺E1.S固態硬碟（如同上述三星與浪潮合作的1U伺服器配置）。

除了硬體設備的設計，三星提出的Poseidon計畫，也包含了輕量型儲存作業系統Poseidon OS（POS），目前已經完成開發，也通過測試PCIe 4.0的互連測試，程式原始碼、執行方式、可操作指令等資訊均已公布在GitHub的poseidonos專案當中。

他們表示，POS可在儲存網路環境上，具備更好的效能與實用的特色，當中將會透過儲存堆疊的最佳化，以及先進、高速的介面，來發揮NVMe固態硬碟的優勢，同時也會實作軟體定義儲存系統的功能，以符合資料中心儲存應用的需求。因此，三星認為，有了POS，IT產業能以更簡便的方式，在資料中心環境建立可組裝的分離式IT基礎架構。

產品資訊

Samsung PM9A3
●原廠：三星
●建議售價：廠商未提供
●儲存容量：960GB、1.92TB、3.84TB、7.68TB、15.36TB
●外形：U.2、U.3、M.2、E1.S、E1.L
●儲存媒體：3D NAND，TLC
●最高讀寫速度：循序6,900 MB/s與4,100 MB/s，隨機100萬IOPS與20萬IOPS
●使用介面：PCIe 4.0 x4/NVMe 1.4
●耐用度：每日寫入量為1
●可靠度：廠商未提供
●保固期間：3年

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】