Semiconductor

GPUから直接アクセスしHBMを拡張するSSDを開発

この記事のポイント

  1. 実現したこと

    GPUがフラッシュメモリーへ直接アクセスし、HBMの拡張に使うSSDの開発が完了した。

  2. 実現の仕組み

    新型SSDは、低遅延・高性能のフラッシュメモリー「KIOXIA XL-FLASH」を採用する。

  3. 得られた結果

    キオクシアは、従来のTLC SSDより高いIOPSと低いI/O当たり消費電力を提供するとしている。

  4. 従来との違い

    新型SSDのデータアクセスは、従来のキオクシア製TLC SSDより細かな512バイト単位に対応した。

サーバー筐体内のGPUアクセラレーターと別置きのフラッシュストレージを、GPUへ向かう小さなデータブロックで結んだ編集イラスト。
AI生成画像

GPUが直接アクセスするフラッシュメモリーを、HBMの拡張に使うSSD「KIOXIA GP Series」が開発された。キオクシアは、低遅延のXL-FLASHを採用し、従来のTLC SSDより細かな512バイト単位のアクセスに対応するとしている。

HBMの容量制約をフラッシュメモリーで補う

キオクシアが開発したGPU向けSSD「KIOXIA GP Series」は、AIシステムでGPUから高速フラッシュメモリーへ直接アクセスするための製品だ。GPUが開始するAIワークロードに合わせて設計し、フラッシュメモリーをHBMの拡張として使う。

このSSDが対応するNVIDIAの取り組み「NVIDIA Storage-Next」は、HBMの容量に制約されるGPUの利用可能なメモリー空間を広げることを目指す。拡張先にはフラッシュメモリーを使い、GPUがアクセスできる領域をHBMの外へ伸ばす。

XL-FLASHで512バイト単位のアクセスに対応

拡張先の記憶媒体には、低遅延・高性能のStorage Class Memoryであるフラッシュメモリー「KIOXIA XL-FLASH」を採用する。キオクシアによると、新型SSDは従来のキオクシア製TLC SSDより細かな512バイト単位のデータアクセスに対応する。GPUが利用するフラッシュ側のアクセス粒度を細かくした構成だ。

I/Oの処理回数と電力を従来のTLC SSDと比較

アクセス粒度に加え、キオクシアは新型SSDが従来のキオクシア製TLC SSDより高いIOPS、すなわち毎秒のI/O処理回数を提供するとしている。I/O当たりの消費電力も低く、比較の対象は処理回数と各I/Oに必要な電力である。GPUからのアクセスに対応するSSDとして、この二つの特性を改善したとしている。

エミュレーターの実演から顧客評価へ

キオクシアは、NVIDIA GTCでSuper High IOPS SSDのエミュレーターを実演する予定だ。顧客が評価する製品サンプルについては、KIOXIA GP Seriesを2026年末までに一部の顧客へ提供する計画としている。