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在人工智慧 (AI) 蓬勃發展的時代，資料中心對於儲存技術的需求也日益增長。傳統硬碟技術雖已發展數十年，但在面對 AI 訓練和推理所需的高速儲存時，顯得有些力不從心。為了解決這個問題，儲存解決方案大廠希捷 (Seagate) 提出了一項創新方案：將傳統硬碟 (HDD) 與 NVMe 技術相結合，打造出新一代的儲存解決方案。
希捷的這項創新旨在簡化並改善 AI 公司的資料儲存方式，同時提供比固態硬碟 (SSD) 更具成本效益的選擇。雖然硬碟在效能上無法與 SSD 相提並論，但希捷相信透過技術改良，硬碟仍能在新一代資料中心中發揮更大的作用。
NVMe 硬碟的技術優勢
希捷透過為高容量硬碟添加 NVMe 相容性，開創了一種變革性的解決方案。NVMe (Non-Volatile Memory Express) 是一種基於 PCIe 的高速傳輸協定，相較於傳統的 SAS/SATA 連接埠，它能提供更高的吞吐量和更低的延遲。
採用 NVMe 技術的硬碟無需傳統的主機匯流排適配器 (HBA) 和客製化晶片，從而簡化了儲存架構。此外，NVMe 硬碟仍保留了 SAS/SATA 連接器，以確保相容性。透過單一的 NVMe 軟體驅動程式堆疊，硬碟和固態硬碟可以更有效地協同工作。
希捷更進一步，實現了 NVMe 硬碟與 GPU 的直接連接，繞過了傳統資料透過 CPU 傳輸造成的瓶頸。這種架構上的優化提高了效率，使 AI 模型能夠處理更龐大的資料集，同時減少 I/O 延遲。
此外，創新的 NVMe over Fabrics (NVMe-oF) 技術將硬碟帶入了完全分散式、可擴展的儲存架構，為 AI 應用提供了更大的彈性和靈活性。
為了驗證 NVMe 硬碟的潛在影響，希捷進行了一項概念驗證測試，整合了客製化的硬碟、NVMe 固態硬碟、NVIDIA BlueField 資料處理單元 (DPU) 和 AIStore 軟體。測試結果顯示，透過 DPU 進行的直接 GPU 到儲存通信，有效減少了與儲存相關的延遲，同時消除了傳統 SAS/SATA 的開銷。
AIStore 軟體則有助於優化資料快取，進而提高 AI 模型訓練的效能。NVMe-oF 的整合也證明了其在多機架儲存叢集中的實用性。
更環保、更經濟的儲存方案
希捷表示，NVMe 硬碟在碳效率方面是固態硬碟的 10 倍，功耗效率是固態硬碟的 4 倍，且每 TB 的成本也顯著降低。目前，希捷正致力於擴展其基於 HAMR 的 Mozaic 3+ 平台，並開發更高容量的硬碟，同時與合作夥伴共同探索 NVMe 儲存解決方案。
總而言之，希捷的 NVMe 硬碟技術為 AI 資料儲存帶來了革命性的變革，不僅提高了效能和效率，還降低了成本和環境影響。隨著 AI 技術的不斷發展，這種創新的儲存解決方案將在資料中心中扮演越來越重要的角色。
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