企業(yè)級(jí)SSD迎來(lái)TB時(shí)代，NVMe SSD將成主流

不知不覺(jué)我們已經(jīng)進(jìn)入了ZB級(jí)時(shí)代，根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2019年創(chuàng)建的數(shù)據(jù)量達(dá)到了45ZB，IDC預(yù)測(cè)2023年全球?qū)a(chǎn)生103ZB的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在他們則表示，2024年全球?qū)?chuàng)建、復(fù)制和消費(fèi)143ZB的數(shù)據(jù)，而且這其中25%的數(shù)據(jù)都是中國(guó)創(chuàng)建的。

如此多的數(shù)據(jù)，是如何產(chǎn)生的，該如何保存，并加以利用呢？西部數(shù)據(jù)公司高級(jí)副總裁兼中國(guó)及亞太區(qū)總經(jīng)理 Steven Craig認(rèn)為，數(shù)據(jù)產(chǎn)生和存儲(chǔ)的形態(tài)在不斷地演變，現(xiàn)在數(shù)據(jù)在終端、邊緣和核心之間傳輸，其中終端和邊緣主要傳輸?shù)氖强鞌?shù)據(jù)，包括物聯(lián)網(wǎng)傳感器獲得的數(shù)據(jù)、自動(dòng)駕駛產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、視頻捕捉到的數(shù)據(jù)，以及智能家居產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；核心部分的數(shù)據(jù)主要是大數(shù)據(jù)，可用于機(jī)器學(xué)習(xí)、預(yù)測(cè)建模，以及供應(yīng)鏈優(yōu)化等等。

圖1：數(shù)據(jù)產(chǎn)生和存儲(chǔ)的形態(tài)正在持續(xù)演變過(guò)程中。

企業(yè)級(jí)SSD進(jìn)入TB時(shí)代

可以說(shuō)現(xiàn)在的數(shù)據(jù)創(chuàng)建速度是以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的，為了存儲(chǔ)這些巨量數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)企業(yè)也是卯足了勁，使出了渾身解數(shù)。將企業(yè)級(jí)SSD的容量從幾年前的200GB、400GB，迅速提升到了3.84TB，直接進(jìn)入了TB級(jí)時(shí)代。進(jìn)入TB級(jí)容量后，原來(lái)的SATA接口協(xié)議成為了影響SSD性能發(fā)揮的瓶頸，因此數(shù)據(jù)中心內(nèi)的SSD將接口協(xié)議迅速升級(jí)為NVMe了。

據(jù)IDC預(yù)測(cè)，服務(wù)于超大規(guī)模云客戶、OEM廠商和終端用戶的IT組織都將繼續(xù)遷出傳統(tǒng)的SATA和SAS接口。至2020年，NVMe有望占據(jù)企業(yè)級(jí)PCIe SSD總出貨量的55%以上，并在2018-2023年間以38%的復(fù)合年增長(zhǎng)率持續(xù)增長(zhǎng)。

圖2：西部數(shù)據(jù)副總裁兼中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)經(jīng)理劉鋼 （Bill Liu）在介紹企業(yè)級(jí)SSD。

就在6月29日，西部數(shù)據(jù)宣布推出新的企業(yè)級(jí)SSD產(chǎn)品------Ultrastar DC SN840 NVMe SSD，作為西部數(shù)據(jù)的第三代解決方案，該產(chǎn)品整合了垂直集成的內(nèi)部NVMe控制器、固件和96層3D TLC NAND技術(shù)。

圖3：Ultrastar DC SN840 NVMe SSD主要性能參數(shù)。

據(jù)西部數(shù)據(jù)副總裁兼中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)經(jīng)理劉鋼在新品發(fā)布會(huì)上介紹，新款的Ultrastar NVMe SSD賦能企業(yè)用戶從SATA和SAS無(wú)縫遷移到NVMe——該可熱插拔的U.2 15毫米產(chǎn)品，可提供高達(dá)780K/250K的隨機(jī)讀/寫IOPS。它適用于50%/50%讀寫，定位于針對(duì)高性能的計(jì)算。

他特別強(qiáng)調(diào)的幾個(gè)地方有，一是PCIe3.1雙端口，用戶可以靈活配置成單端口或者雙端口；二是耐久級(jí)別有1和3 DW/D耐久性級(jí)別；三是全面的功率損耗防護(hù)和TCG加密；四是在容量方面，1.6T、3.2T、6.4T是針對(duì)于3倍 DW/D，它的耐寫次數(shù)與性能都很高。

此外，劉鋼還特意指出，Ultrastar DC SN840 NVMe SSD的控制器并不是新的，而是采用了與Ultrastar DC SN640 NVMe SSD一樣的控制器，該控制器的性能已經(jīng)得到了用戶和大規(guī)模部署的考驗(yàn)和驗(yàn)證，是一個(gè)成熟的控制器。但是為了提高性能，“我們又對(duì)控制器進(jìn)行了升級(jí)，從而提高了吞吐量，能夠有更好的一致性。升級(jí)的方式很簡(jiǎn)單，就是把原來(lái)的通道從8通道變成了16通道，我們知道主流數(shù)據(jù)中心通道是8和10，這一款的通道數(shù)達(dá)到了16，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出主流通道數(shù)。這樣所帶來(lái)的好處是，除了高性能以外，更重要的是能夠達(dá)成性能的一致性和持續(xù)性，因?yàn)榉逯档男阅芎芨呋蛘咂骄男阅芎芨叨疾凰闶裁?，?duì)云服務(wù)商來(lái)講需要持續(xù)穩(wěn)定的高性能，這是云服務(wù)商挑選SSD產(chǎn)品最重要的一個(gè)指標(biāo)。16通道的好處是，無(wú)論怎么樣提高寫的壓力，讀的性能可以持續(xù)保持高性能，這是讓它適合應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心各種高性能產(chǎn)品下面最主要的特點(diǎn)?！?br />
對(duì)于使用場(chǎng)景，劉鋼認(rèn)為Ultrastar DC SN840 NVMe SSD針對(duì)的是主流存儲(chǔ)、高性能存儲(chǔ)、緩存、高性能計(jì)算、云計(jì)算、AI、機(jī)器學(xué)習(xí)和模式識(shí)別。也就是說(shuō)，快速的模式訪問(wèn)和數(shù)據(jù)分析可以用于Ultrastar DC SN840 NVMe SSD。主流計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景下可以用Ultrastar DC SN640 SSD。

“這是我們?cè)趹?yīng)用場(chǎng)景之下對(duì)兩者做的區(qū)分。前面也提到讀寫混合上面Ultrastar DC SN840 NVMe SSD更針對(duì)的是50%讀、50%寫，寫的概率比較大，Ultrastar DC SN640 SSD是更綜合一點(diǎn)，所以寫的緩存用的比較多可以用Ultrastar DC SN840 NVMe SSD?！彼M(jìn)一步指出。

平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)

雖然基于NVMe閃存的存儲(chǔ)系統(tǒng)可為DAS、SAN和NAS帶來(lái)顯著的性能提升，但傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)可能會(huì)成為NVMe SSD發(fā)揮全部潛力的掣肘，進(jìn)而導(dǎo)致寶貴的存儲(chǔ)資源無(wú)法得到充分利用、低效率的數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象以及運(yùn)營(yíng)成本十分昂貴等問(wèn)題。OpenFlex Data24允許多臺(tái)主機(jī)通過(guò)低延遲以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)共享Ultrastar NVMe SSD的全部帶寬，就像它們從本地連接到x86服務(wù)器中的PCIe總線一樣，從而助力企業(yè)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。這給數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)更高的靈活性，幫助他們通過(guò)擴(kuò)容以及更高效地利用解耦閃存來(lái)滿足苛刻工作負(fù)載的更高性能需求。

圖4：西部數(shù)據(jù)OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)。

據(jù)介紹，OpenFlex Data24可在緊湊的2U機(jī)箱中配置24個(gè)熱插拔Ultrastar DC SN840 NVMe SSD，提供高達(dá)368TB的共享存儲(chǔ)容量，是服務(wù)器存儲(chǔ)擴(kuò)展及橫向擴(kuò)展軟件定義存儲(chǔ)（SDS）環(huán)境的理想選擇。其整體設(shè)計(jì)還集成了西部數(shù)據(jù)的新產(chǎn)品——基于RapidFlex RDMA的NVMe-oF控制器，滿足了流暢網(wǎng)絡(luò)連接和低功耗的需求，可以在無(wú)需外部交換機(jī)的情況下通過(guò)100GbE端口直接連接多達(dá)6臺(tái)主機(jī)。即使有多達(dá)六個(gè)適配器添加到OpenFlex Data24， RapidFlex控制器也可以提供低于500納秒的延遲以及高達(dá)13M IOPS/70GB/s的預(yù)期性能。

那么在什么樣的場(chǎng)景下需要用到OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)呢？劉鋼舉例說(shuō)，很多時(shí)候Ultrastar DC SN840 NVMe SSD在服務(wù)器里的能力非常強(qiáng)大，但很多時(shí)候不一定能夠用完服務(wù)器里邊所有的存儲(chǔ)，有的存儲(chǔ)可能會(huì)被飽和了；另外一些服務(wù)器可能還沒(méi)用夠，但是他們兩個(gè)之間沒(méi)辦法跨越服務(wù)器結(jié)點(diǎn)，跨越存儲(chǔ)的資源。這個(gè)會(huì)是數(shù)據(jù)中心里邊非常大的資源浪費(fèi)。還有一種場(chǎng)景就是，現(xiàn)在的服務(wù)器里邊或者計(jì)算結(jié)點(diǎn)計(jì)算的單元也不止傳統(tǒng)的通用處理器，還包含GPU、FPGA等多種計(jì)算方式，多種計(jì)算方式可以靈活搭配，但是它們對(duì)存儲(chǔ)的需求也是不一樣的，所以不同的結(jié)點(diǎn)之間也難以跨越。這時(shí)候就是OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)的用武之地了。

最后，他還特意提到，新款西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC SN840 NVMe SSD即將于下月上市，OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)計(jì)劃于今年秋季推出，并將提供五年有限保修，RapidFlex NVMe-oF控制器現(xiàn)已上市。

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