FADU ontwikkelt SSD-architectuur voor bestandsbewerkingen in de drive

FADU ontwikkelt met de File-Semantic SSD (FS-SSD) een opslagarchitectuur die bestandsbewerkingen in de SSD zelf wil afhandelen. De drive verwerkt daarvoor NFSv3-bewerkingen in standaard NVMe-opdrachten. De eerste prestatiecijfers zijn voorlopige metingen van FADU; de route zonder bestandssysteemsoftware op de host geldt alleen voor specifieke directe verbindingen.

Wat FS-SSD in de SSD wil veranderen

Bij een traditionele opslagroute vertaalt het besturingssysteem bestandsverzoeken naar blokbewerkingen voor de SSD. FADU’s ontwerp verplaatst onderdelen van die verwerking naar de drive: FS-SSD handelt onder meer padopzoeking, toegangscontrole en de koppeling tussen bestanden en flash af. De bestandslaag is afgeleid van F2FS en samen ontworpen met de flash translation layer (FTL), die gegevens naar het flashgeheugen vertaalt.

De drive gebruikt NFSv3-bewerkingen in standaard NVMe-opdrachten. FADU beschrijft ondersteuning voor PCIe en voor NVMe-oF via RDMA of TCP. Het bedrijf zegt dat de DRAM voor metadata ongeveer 0,1% van de NAND-capaciteit beslaat, ongeveer 1 GB per TB. Circa 95% daarvan kan volgens FADU dienen als cache voor veelgebruikte knooppunten.

Directe toegang en een kernelclient

De hostvrije route is bedoeld voor directe toegang vanaf een GPU, DPU of netwerkkaart (NIC) die de NVMe-opdrachten kan versturen. Een kernelclient werkt anders: die biedt een mountpunt, maar blijft software op de host gebruiken en houdt dus werk voor de hostkernel over.

Dat onderscheid is van belang bij het lezen van de prestaties. De directe route kan de bestandssysteemlaag van de host omzeilen; een kernelclient doet dat niet. FADU stelt dat het bestandssysteem en de bloklaag in een GPUDirect Storage-workload met willekeurige leesbewerkingen ongeveer 30% van de CPU-cycli kunnen verbruiken.

Wat de voorlopige FADU-resultaten meten

In de whitepaper van 12 oktober 2026 rapporteerde FADU bijna 460.000 bewerkingen per seconde in een externe Filebench-test. Die doorvoer bleef ongeveer gelijk toen de serverruimte afnam van 16 cores naar één. De test gebruikte een FC6161 Gen6-controller in een PCIe 5.0-host. In FADU’s vergelijking daalde Linux NFS-over-RDMA van ongeveer 150.000 bewerkingen per seconde bij 16 cores naar ongeveer 40.000 bij één core.

Dezelfde whitepaper rapporteerde ook fio-resultaten voor willekeurige lees- en schrijfbewerkingen van 4 KB. De tabel toont de door FADU gemelde waarden in MB/s.

Binnen deze voorlopige cijfers komt de FS-SSD-SPDK-client bij willekeurig lezen uit op ongeveer 1,43 keer de Ext4-waarde; bij willekeurig schrijven is dat ongeveer 1,54 keer. Dat zijn berekeningen op basis van FADU’s gemelde waarden. De kernelclient haalde juist lagere waarden dan Ext4: 8.070 tegenover 9.120 MB/s bij lezen en 4.320 tegenover 4.560 MB/s bij schrijven. De twee FS-SSD-clients gebruiken dus verschillende toegangsroutes.

De raw-block-SPDK-meting van 13.240 MB/s bij willekeurig schrijven ligt boven de door FADU genoemde NAND-programmeersnelheid van circa 12 GB/s. Tom’s Hardware merkte op dat die uitkomst mogelijk geen steady state weergeeft. FADU meldde daarnaast 63% minder schrijfversterking dan host-F2FS bij een gemengde sequentiële en willekeurige belasting. Die prototypeproef draaide op NVMeVirt, een software-emulator, niet op fysieke SSD-hardware.

Schrijfcoördinatie en beveiliging

De beschreven FS-SSD-uitvoering heeft geen vergrendeling tussen hosts. Als twee hosts naar dezelfde locatie schrijven, wint de laatst verwerkte schrijfopdracht. GPU- en SPDK-clients moeten conflicten daarom op applicatieniveau coördineren; een pNFS-metadataserver kan die taak op grotere schaal uitvoeren.

FADU beschrijft authenticatie op basis van capabilities en noemt Kerberos als geplande ondersteuning. In de beschreven uitvoering ontbreken onder meer toegangscontrolelijsten (ACL’s). Voor versleuteling noemt FADU ondersteuning voor zelfversleuteling volgens TCG Opal via de FC6161-controller.

FADU’s doelen voor 2027 en het JBoF-model

FADU mikt op resultaten met een Gen6-host uiterlijk in het eerste kwartaal van 2027, partnersamples in het derde kwartaal en een referentieontwerp voor een hostloze JBoF-opstelling tegen het einde van 2027. Dat zijn geplande mijlpalen.

Voor die voorgestelde JBoF-opstelling raamt FADU ongeveer 42% minder stroomverbruik en 57% lagere kosten per server met 16 drives. Het model voorspelt daarnaast circa 1,7 keer zoveel rackdichtheid en 60% lagere totale eigendomskosten over vijf jaar. Dit zijn ramingen van FADU’s model, geen gemeten resultaten.