SK Hynix SSD Kontrolcüsüne Tam 100 Özel Çekirdek Yerleştirdi

Arm çekirdekleri SSD tarafında termal sınıra dayandı

Geleneksel depolama kontrolcüleri, arka plan bakım işlerinden yüksek hızlı okuma ve yazma işlemlerine kadar her şeyi genel amaçlı Arm CPU çekirdeklerine devrediyordu.

Veri yolu hızları PCIe 5.0 bandını aşıp PCIe 7.0 ve PCIe 8.0 standartlarına doğru ilerlerken SSD kontrolcüleri ciddi bir güç tüketimi açmazıyla karşı karşıya kalıyor. Bant genişliğindeki her sıçrama; komutları ayrıştırmak, tampon bellekleri koordine etmek ve sürücü meta verilerini güncellemek için çok daha yüksek işlem gücü gerektiriyor. Kontrolcü yongasına sıradan işlemci çekirdeklerinden daha fazla yerleştirmek, zar boyutunu kontrolsüzce büyütürken yoğun sunucu raflarındaki termal sınırları da aşıyor.

Uluslararası SoC Tasarım Konferansı'nda konuşan SK Hynix Başkan Yardımcısı Koo In-je, SSD kontrolcülerindeki genel amaçlı CPU'ların hem alan hem de güç tüketimi açısından pratik limitlerine ulaştığını açıkça belirtti. Şirkete göre çözüm daha büyük işlemci kümeleri eklemek değil, görev dağılımını baştan kurgulamaktan geçiyor.

SK Hynix H-TPU kontrolcüsü ve standart CPU karşılaştırması

H-TPU mimarisi: Tahmin edilebilir veri yolları için mikro işlemciler

Güney Koreli üretici, geliştirdiği özel mimariyi Hynix Transaction Processing Unit (H-TPU) olarak adlandırıyor. Dallanma öngörücülerine sahip karmaşık komut motorları yerine her bir H-TPU, yalnızca tekrarlayan depolama komutlarını hızla işlemek üzere dört aşamalı sıralı bir işlem hattı kullanıyor.

Bu tasarım tercihi enerji tarafında somut bir sıçrama sağlıyor. SK Hynix verilerine göre tek bir H-TPU çekirdeği, genel amaçlı bir CPU çekirdeğinin tükettiği enerjinin yaklaşık yüzde 2,5'ini harcıyor ve fiziksel yongada sadece yüzde 4'lük bir alan kaplıyor. Böylece toplam güç sınırını aşmadan tek bir kontrolcü zarına 100'ün üzerinde mikro çekirdek sığdırılabiliyor.

Kontrolcü, gelen istek sayısına göre bağımsız H-TPU birimlerini anlık olarak uyandırıyor ve boştaki çekirdekleri derin uyku moduna alıyor. Ağır görevler ise ana birimden koparılmıyor: Standart çekirdekler silikonda kalıyor ancak görev yükleri artık istisnaları yönetmek, hata kurtarma süreçlerini yürütmek ve sürücü seviyesindeki kritik kararları almakla sınırlı kalıyor.

PCIe 8.0 ve High Bandwidth Flash için zemin hazırlanıyor

Bu donanımsal dönüşüm doğrudan veri merkezlerindeki yeni nesil iş yüklerini odağına alıyor. SK Hynix, H-TPU tasarımını kurumsal SSD serisinde, AIN depolama ailesinde ve Storage Next adını verdiği platformda kademeli olarak devreye alacak.

Storage Next mimarisi, geleneksel 4 KB'lık veri blokları yerine 512 bayt ve altındaki mikro işlemleri doğrudan işlemek üzere kurgulanıyor. Yapay zeka eğitim kümeleri, gereksiz işlem yükünden kaçınarak parametreleri aktarmak için bu tür küçük veri bloklarına ihtiyaç duyuyor. Sektör, devasa veri akışlarını hızlandırmak için Marvell'ın optik belleği gibi inovatif altyapılara yönelirken kontrolcü seviyesindeki bu hafifleme kurumsal tarafta kritik bir eşik oluşturuyor.

Şirket ayrıca 100 çekirdekli yeni kontrolcü ailesinin, 2027'de sahaya çıkması planlanan High Bandwidth Flash (HBF) yüksek yoğunluklu depolama standardına da eşlik edeceğini doğruladı.

Türkiye'de durum ne?

SK Hynix, H-TPU tabanlı kontrolcüye sahip kurumsal sürücüler için henüz son kullanıcı veya veri merkezi odaklı resmi bir satış tarihi ve kurumsal fiyat listesi açıklamadı. Bu mimariyi kullanacak High Bandwidth Flash tabanlı depolama çözümlerinin 2027 yılı içerisinde üretime girmesi planlanıyor.

Teknoloji doğrudan hyperscaler sınıfı sunucuları ve yapay zeka veri merkezlerini hedeflediği için Türkiye'deki yerel bulut servis sağlayıcıları ve büyük ölçekli kurumlar bu yeni kontrolcülere ancak küresel sunucu üreticilerinin donanımları üzerinden erişebilecek. Son tüketiciye yönelik standart NVMe SSD'lerin yakın vadede 100 çekirdekli kontrolcülere geçmesi beklenmiyor.