NVMe閃存已成為主流企業(yè)存儲技術(shù)

NVMe閃存已成為主流企業(yè)存儲技術(shù)，而那些被視為NAND閃存替代產(chǎn)品的存儲級內(nèi)存仍處于新興產(chǎn)品類別。

這是上周2019年閃存峰會達(dá)成的共識。在閃存峰會，存儲供應(yīng)商會展示他們當(dāng)前的產(chǎn)品，預(yù)覽那些即將推出的產(chǎn)品，并分享其他技術(shù)的長期路線圖，而這些技術(shù)可能永遠(yuǎn)不會面市。

多年來，在閃存峰會，針對NAND閃存的NVMe接口一直是一項新興技術(shù)，而現(xiàn)在已經(jīng)在領(lǐng)先供應(yīng)商和初創(chuàng)公司的閃存存儲陣列中很常見。

四級單元（QLC）NAND正在進(jìn)入企業(yè)領(lǐng)域，它可幫助降低價格，低于目前領(lǐng)先的三級單元（TLC）NAND。四級單元應(yīng)該會讓NAND閃存在未來幾年保持主流地位，盡管有人預(yù)測，存儲級內(nèi)存（SCM）和持久內(nèi)存技術(shù)最終將取代NAND。SCM和持久內(nèi)存可彌合NAND與更快更昂貴的DRAM之間的價格和性能差距。

Intuitive Cognition Consulting公司負(fù)責(zé)人Dave Eggleston說：“DRAM的未來就是DRAM，而NAND的未來就是NAND。這并不會發(fā)生改變。真正的問題是，你如何在兩者之間找到適當(dāng)?shù)奈恢茫⒓右猿浞掷?？?/p>

NVMe閃存陣列現(xiàn)在很常見

戴爾EMC、IBM、NetApp、Pure Storage和惠與公司都出售NVMe閃存陣列，初創(chuàng)公司Pavilion Data Systems、Apeiron Data Systems、Excelero和Exten Technologies也有相關(guān)產(chǎn)品。上個月，AWS公司還收購了另一家NVMe閃存創(chuàng)業(yè)公司E8 Storage。

與SAS / SATA驅(qū)動器相比，使用NVMe協(xié)議的驅(qū)動器可減少延遲并提高吞吐量。然而，用于在網(wǎng)絡(luò)間移動數(shù)據(jù)的NVMe over Fabrics（NVMe-oF）連接遠(yuǎn)未成為主流。NVMe-oF支持光纖通道、RDMA和TCP / IP協(xié)議，但存儲供應(yīng)商在陣列前端添加NVMe-oF支持的速度很慢。

DCIG公司首席分析師Ken Clipperton表示：“在過去一年中，前端連接方面取得了實質(zhì)性進(jìn)展，我說的是速度?！?/p>

但真正的進(jìn)步是在后端的NVMe驅(qū)動器。

Clipperton說：“NVMe協(xié)議比傳統(tǒng)協(xié)議輕得多，后端的NVMe驅(qū)動器效率更高；它們在全閃存陣列中使用更少的CPU周期來提供給定的性能水平。”

英特爾Optane尚未發(fā)展

在閃存存儲系統(tǒng)中，英特爾Optane（基于3D XPoint技術(shù)）是取代NAND的最直接候選者，但它仍屬于新興技術(shù)。英特爾于2017年開始銷售Optane固態(tài)硬盤，并在2019年初增加了Optane DC持久性內(nèi)存DIMM卡，但部署速度緩慢。戴爾EMC PowerMax、惠與 3PAR和初創(chuàng)公司Vast Data的Universal Storage陣列都使用Optane作為存儲層或緩存，但大多數(shù)系統(tǒng)供應(yīng)商并不急于部署它。很少有應(yīng)用程序可以利用這項技術(shù)。

目前英特爾仍然在Optane上虧錢：在上個季度其內(nèi)存損失了2.84億美元，在過去的16個季度中有12個季度虧損。Micron是其開發(fā)3D XPoint內(nèi)存的合作伙伴，該公司尚未推出采用該技術(shù)的產(chǎn)品。Micron公司提供了有關(guān)其3D XPoint計劃的一些細(xì)節(jié)，并指出將在2019年推出產(chǎn)品。不過，Micron在閃存峰會沒有提供3D XPoint更新。

Optane的部署面臨經(jīng)濟和技術(shù)障礙。Objective Analysis公司首席分析師Jim Handy表示，英特爾與Optane存在“雞和雞蛋問題”：其價格必須低于更快DRAM的價格才能使其具有吸引力，但這樣的話，又沒有利潤空間，除非實現(xiàn)大規(guī)模部署。

Handy說：“到目前為止，英特爾一直在補貼3D XPoint。雖然其他所有人都已經(jīng)在NAND和DRAM上賺錢，但英特爾的內(nèi)存組已經(jīng)損失了不少錢?！?/p>

Handy預(yù)測英特爾將繼續(xù)銷售Optane。他表示英特爾最終將獲得盈利，并且還從運行Optane所需的處理器賺更多的錢。

他表示：“Optane處理器現(xiàn)在是15,000美元的處理器，而不是10,000美元的處理器。它最終將成為一項有利可圖的業(yè)務(wù)。英特爾最終將挽回這些損失?！?/p>

而對于Micron的3D XPoint未來，Handy不太確定。

他指出：“我懷疑Micron正在等待3D XPoint獲利，才會考慮推出其他產(chǎn)品。但3D XPoint可能要到2020年才會盈利。他們說他們將在2019年推出產(chǎn)品，這并不意味著什么，因為他們早在2017年就說過要推出產(chǎn)品?！?/p>

想要發(fā)揮Optane的全部優(yōu)勢，需要軟件供應(yīng)商修改其應(yīng)用程序，而大多數(shù)供應(yīng)商還沒有這樣做。

Eggleston說：“在與軟件開發(fā)人員合作以及創(chuàng)建模型方面，英特爾做了非常出色的工作，使應(yīng)用程序成為持久性內(nèi)存感知。然而，不幸的是，很多應(yīng)用程序還沒有被重寫。我認(rèn)為英特爾有些掙扎的地方是，當(dāng)3D XPoint問世時，他們就已經(jīng)很清楚，它在SSD中的表現(xiàn)并不是特別好，但是他們還是選擇從那里開始，因為這是可最快獲利的地方。過去價值主張是在內(nèi)存中，現(xiàn)在仍然是這樣?！?/p>

MRAM取得進(jìn)展

磁阻RAM（MRAM）是另一種SCM技術(shù)，該技術(shù)也開始在企業(yè)中得到部署，但它還處于早期階段。IBM將Everspin的MRAM芯片嵌入到運行在IBM FlashSystem陣列中的FlashCore媒介中。其他MRAM供應(yīng)商包括Spin Memory、Crocus Technology、Applied Materials和Avalanche Technology等公司。

Clipperton 稱：“在MRAM領(lǐng)域，制造商現(xiàn)在正在生產(chǎn)一定數(shù)量的MRAM。目前它還沒有取代閃存，在大多數(shù)情況下，它用于取代DRAM on SSD。IBM正在使用MRAM來替代DRAM on SSD，而不是使用DRAM和電容器，所有東西都是持久性的。即使在網(wǎng)絡(luò)接口卡上，也會出現(xiàn)持久內(nèi)存。這有點前瞻性?！?/p>

咨詢公司Advanced Computation and Storage LLC總裁Rob Peglar說：“我對MRAM印象特別深刻，我沒有詆毀任何其他技術(shù)的意思，但我認(rèn)為MRAM似乎正在非?？焖俚匕l(fā)展?！?/p>

新興用例

2019年閃存峰會強調(diào)了閃存超越傳統(tǒng)企業(yè)存儲的用例。例如，閃存在AI應(yīng)用程序中扮演著重要角色。全閃存非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)供應(yīng)商戴爾EMC、NetApp、Pure Storage、IBM、DataDirect Networks、Excelero和Vast Data都具有閃存陣列，旨在提供AI應(yīng)用程序所需的延遲、吞吐量和并行訪問。計算存儲也在不斷發(fā)展，并可幫助將閃存帶入邊緣設(shè)備。

計算存儲使用SSD內(nèi)部的多核處理器從存儲控制器卸載CPU密集型功能。例如，NGD Systems公司采用片上系統(tǒng)設(shè)計，將ARM處理器嵌入到SSD中。ScaleFlux、Eideticom和Pliops也有計算存儲產(chǎn)品。

這些產(chǎn)品可為邊緣設(shè)備帶來處理能力和存儲。

Peglar說：“最前沿是在邊緣。你可以想到風(fēng)力渦輪機或蜂窩信號塔使用邊緣的例子。你不會在那里放置12個19英寸機架。而且，功率分配非常低；你沒有很多功率。但是，如果你在蜂窩信號塔的邊緣，你正試圖獲取170,000個5G連接上的診斷信息，你就沒有太多時間去這樣做。所以你必須有更快的計算引擎?！?br />