Teknoloji dünyası, yapay zeka (AI) alanındaki baş döndürücü gelişmelerle birlikte veri depolama ve erişim hızlarında da büyük bir dönüşüm yaşıyor. Bu alanda dikkat çeken bir gelişme ise Kioxia tarafından duyurulan, 5 TB kapasiteli ve saniyede 64 GB bant genişliği sunan yeni prototip flash bellek modülü oldu. Bu yenilikçi çözüm, geleneksel NAND tabanlı depolamayı GPU'ların bellek veriyoluna daha yakın bir konuma taşıyarak yapay zeka iş yüklerinde önemli avantajlar sağlamayı hedefliyor.
Geliştirilen Yüksek Bant Genişlikli Flash (HBF) teknolojisi, DRAM tabanlı Yüksek Bant Genişlikli Bellek'e (HBM) kıyasla 8 ila 16 kat daha fazla kapasite sunma potansiyeli taşıyor. HBF, hızı kalıcı depolama ile birleştirerek, büyük yapay zeka veri kümelerine daha verimli erişim imkanı tanırken aynı zamanda daha az güç tüketimi vadediyor. Kioxia'nın 64 GB/sn hızına ulaştırdığı bu HBF modülleri, bu yeni yeteneklerin temelini oluşturuyor.
Günümüzdeki en hızlı PCIe 5.0 SSD'ler bile saniyede 14 GB civarında bant genişliği sunarken, Kioxia'nın yeni prototipi bu beklentilerin çok ötesine geçiyor. Tek bir flash modülü, 5 TB kapasite ve PCIe 6.0 üzerinden saniyede 64 GB bant genişliği sağlıyor. Bu, piyasadaki en hızlı PCIe 5.0 sürücülerinin dört katından daha fazla bir hız anlamına geliyor ve HBM2E'nin yığın başına sunduğu verimliliğe yaklaşan bir performans seviyesini işaret ediyor.
Bu yüksek performansa ulaşmanın temelinde, her modülün kendi kontrolcüsüne sahip olması yatıyor. Bu sayede, veri transferinde darboğazlar azaltılıyor ve veri aktarımı, modüller arasında seri bir şekilde, her bir bağlantıda 128 Gbps hızında PAM4 sinyalizasyonu ile gerçekleştiriliyor. PAM4 teknolojisi, veri hızını artırırken sinyal bütünlüğünü korumak için eşitleme, hata düzeltme ve ön vurgulama gibi gelişmiş tekniklerden faydalanıyor.
Bu modülün gecikme süresi konusunda bazı ödünler verdiği belirtiliyor. HBM belleği yüzlerce nanosaniye düzeyinde çalışırken, NAND flash belleğin erişim süreleri hala mikrosaniyeler düzeyinde. Ancak Kioxia, bu durumu agresif ön getirme (prefetching) ve kontrolcü düzeyinde önbellekleme ile dengelemeye çalışıyor. Bu sayede, sıralı veri akışlarında performans kaybı minimize ediliyor.
Güç tüketimi de önemli bir avantaj olarak öne çıkıyor. Kioxia, modül başına 40W'ın altında bir güç tüketimi öngörüyor. Bu, aynı bant genişliğini sağlamak için daha fazla güç tüketen geleneksel Gen5 SSD'lere kıyasla önemli bir verimlilik artışı sağlıyor. Yapay zeka veri merkezleri gibi yüksek güç tüketimine sahip ortamlarda, depolama katmanında elde edilecek her watt tasarrufu büyük önem taşıyor.
Bu modüller, sistem tasarımında yeni olanaklar da sunuyor. Zincirleme bağlı kontrolcüler sayesinde, daha fazla modül eklemek bant genişliğinden ödün vermeden performansı doğrusal olarak artırıyor. Toplamda 16 modül ile 80 TB kapasiteye ve saniyede 1 TB'ın üzerinde bir verimliliğe ulaşmak mümkün hale geliyor. Bu da depolamayı, doğrudan PCIe veri yolu üzerinde hızlandırıcılara yakın bir konumda konumlandırma imkanı tanıyor.
Kioxia, daha önce de yüksek bant genişlikli flash bellekler üzerinde çalışmalar yapmıştı. Uzun menzilli PCIe SSD'ler, GPU'lar arası doğrudan flash bağlantıları ve yapay zeka sunucuları için optimize edilmiş XL-Flash sürücüleri gibi projeler bu alandaki deneyimini gösteriyor. Japonya'daki fabrika genişletmeleri ve 2028 yılına kadar flash bellek talebinde yaşanması beklenen üç kat artış öngörüsü, bu tür yeniliklerin sadece bir prototip olmadığını, aynı zamanda geleceğin veri merkezleri için bir yol haritası sunduğunu gösteriyor.
Her ne kadar prototip aşamasında olsa da, Kioxia'nın bu yeni flash modülü, depolama teknolojisinin geleneksel rollerinden çıkarak, hesaplama yığınına daha yakın ve daha hızlı bir konuma doğru ilerlediğinin açık bir göstergesi. Bu gelişmeler, gelecekte veri merkezlerinde depolama modüllerinin de GPU'larla birlikte bant genişliği rekabetinde yer alabileceği bir geleceğin kapısını aralıyor.
