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闪存2.0时代 由软件定义闪存主导

  【IT168 评论】如果问2014年存储市场什么最火?相信大部分人的答案都会是“闪存”。根据权威IT调研机构IDC的预测,至2015年,企业级闪存的细分市场将会价值55亿美元。许多情形下,闪存都在多层存储系统中作为较高级别使用。

  闪存的出现,不仅改变了存储介质本身,更是深刻影响了数据中心及企业用户的IT架构。使用企业级闪存来加速IO是大势所趋,由于公有云以及私有云的有效部署,闪存的应用并不止局限在互联网行业,而是在各个行业领域快速蔓延开来。虽然在2013年初,企业用户仍围绕着闪存的耐写度以及价格的问题迟疑不前,但从今年的数据看来,企业级SSD的部署增长已经超出硬盘的增长。

  在近日由PMC主办的“闪存2.0加速数据中心存储变革”论坛上,来自新浪、中国电信、浪潮、Memblaze的技术专家便与PMC一起为大家分享了闪存2.0时代给企业带来的价值。

  闪存2.0时代 由软件定义闪存主导

PMC闪存2.0论坛:加速数据中心存储变革

  ▲PMC公司企业存储部NVM方案总经理Derek Dicker

  闪存技术同所有存储技术一样,在使用过程中得到不断的改进和发展。闪存芯片厂商PMC最先一批推出的“软件定义闪存”的概念。PMC企业存储部NVM方案总经理Derek Dicker认为,SSD在企业级存储中的应用日益广阔,但我们现在依然面临的问题是:如何让SSD厂商和服务器厂商得到成本更低,性能更好的SSD产品。从系统集成商的角度来看,这是他们最终追求的目标就是要降低成本和提升性能。PMC的解决方案恰恰就是设计理念是基于这样两个思想,一个最优化性能,还有就是降低成本。“软件定义闪存”便是这样一种基于控制器的全新闪存架构,指使用基于闪存的SSD来运行软件及固件,以实现从冷存储到高性能SSD及高性价比高速缓存等不同需求。通过利用控制器上的固件针对不同的应用模式进行优化,让闪存发挥最大效益。

  谈到为何要将“软件定义”的概念引入到闪存领域,Derek Dicker解释称,随着控制器开发成本与风险的提升,运用软件来进行优化的理念不仅变得日益风行,而且成为了生存的必需。控制器的开发通常光是芯片就要高达数千万美金,并且还时常需要多个版本,愈加增大了成本及出错风险率。

  另一方面,进行高速设计及特定原型优化(SAS或NVMe)所需的开发人员并非唾手可得。因此,软件定义闪存,即利用处理器上的固件来进行硬件优化,就日益成为业界用针对不同应用模式来优化闪存的有效途径。

  群雄逐鹿 NVMe定义闪存新标准

  在传统的存储架构里,由于硬盘访问速度的局限,以往通用的SATA和SAS接口完全能够满足硬盘的带宽需求,而面对闪存速度上百倍的提升,接口的带宽就成为了I/O的最大瓶颈。可以说,闪存的优异性能一举将存储的瓶颈从介质转移到了接口。闪存时代,接口规范的重大变革在所难免。

  针对PCIe接口制定的NVMe(NVM Express)标准由此应运而生。该标准由包括IDT、Dell、Intel、EMC、NetApp、Oracle以及Cisco在内的13家发起企业主导,并由80余家业界领军公司合作开发。NVM Express是一个针对使用PCI Express SSD的企业和普通客户端系统开发的可扩展的主机控制芯片接口标准。NVMe 1.0标准已于三年前发布,并不断推陈出新。该标准针对PCIe SSD定义了最优化的寄存器接口、指令集和功能集,是一种为效率而生的架构,并提供了可扩展接口以实现SSD技术现在和将来的性能潜力。

闪存2.0时代 由软件定义闪存主导
新浪微博核心数据库架构设计师杨尚刚

  对于闪存接口哪家强这个问题,最有发言权的自然是用户。谈到闪存的应用,新浪网微博核心数据库架构设计师杨尚刚表示,SAS已经出局,目前新浪多数使用SATA SSD, 部分应用上会使用PCIe SSD。 他指出,SATA SSD好处在于应用不需要更多改变,但同时他也指出,大量使用SSD盘,RAID卡等有可能会成为性能瓶颈,此外,SSD寿命的监控和生命周期的管理还不够完善。据了解,新浪微博通过使用PCIe SSD,其服务器数从10台降到3台,成本和服务都有非常大的提高。

闪存2.0时代 由软件定义闪存主导
Memblaze高级战略合作总监张泰乐博士

  作为PMC的合作伙伴,PCIe闪存卡制造商Memblaze高级战略合作总监张泰乐博士则认为,“SAS是磁盘的标准,在闪存的时代一定会被抛弃”。在他看来,SSD未来的两大趋势,一是SATA SSD向PCIe SSD的发展,二是混合存储阵列将走向全闪阵列。

  在PCIe SSD方面,Memblaze自然也将采用NVMe标准。据悉,Memblaze已经在其下一代PCIe产品中采用了PMC的Flashtec NVM Express (NVMe)控制器。基于Flashtec的Memblaze的PBlaze4产品的部署目标是超大规模数据中心及Open Compute项目。该产品提供了业内超低的延迟及最少的CPU负载,且读写能力极高,可达850,000 IOPS。 

  张泰勒表示,基于PMC优秀的芯片设计能力,通过其SDF功能,Memblaze能将自己的管理算法结合到控制器中,以达到更好的性能以及更低的成本。 

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