Everspin MRAM存儲芯片如何用MRAM和NVMe SSD構(gòu)建未來的云存儲

Everspin MRAM存儲芯片如何用MRAM這類非易失性存儲和NVMe SSD構(gòu)建未來的云存儲的解決方案。

首先STT-MRAM作為異常掉電數(shù)據(jù)緩存的介質(zhì)有以下幾大優(yōu)勢：

1. 非易失性存儲器芯片，比傳統(tǒng)的SRAM或者DRAM在數(shù)據(jù)保持方面更強(qiáng)；

2. 芯片容量較大，單顆芯片容量高達(dá)1Gb；

3. 采用DDR4接口，帶寬可以到2.7GB/s，超強(qiáng)性能；

4. 擦寫次數(shù)幾十億次！生命周期；

5. 超低延遲；

6. 數(shù)據(jù)保存期很久：85度高溫下數(shù)據(jù)可以保存10年以上；

7. 數(shù)據(jù)錯誤率低；

8. 可靠性強(qiáng)。

MRAM可應(yīng)用在NVMe SSD的下列場景，PCIe SSD、NVMe-oF、全閃存陣列：

NVMe SSD場景

MRAM為NVMe SSD，尤其是QLC做緩存有以下優(yōu)勢：

采用MRAM之后，NVMe SSD內(nèi)部的架構(gòu)發(fā)生了以下圖片的變化，將MRAM作為數(shù)據(jù)緩存使用，而FTL映射表存儲依然是DRAM：

NVMe-oF場景

數(shù)據(jù)中心采用NVMe-oF有以下四大優(yōu)勢：

1. 實現(xiàn)低于1微秒的數(shù)據(jù)傳輸，跳過內(nèi)核、跳過主機(jī)CPU和內(nèi)存、可以P2P傳輸；

2. 把CPU計算任務(wù)分?jǐn)偟綄Ｓ糜嬎阈酒蛘叽鎯?a target="_blank">控制器；

3. 讀寫帶寬更高；

4. 服務(wù)器可以更簡單、省電，不用昂貴的X86 CPU，用ARM CPU就夠了。

以下圖片是傳統(tǒng)的NVMe-oF的數(shù)據(jù)流，要通過系統(tǒng)內(nèi)存和CPU再進(jìn)入NVMe SSD，這樣會導(dǎo)致讀寫延遲比較長。

如果采用了MRAM作為智能網(wǎng)卡上的緩存，數(shù)據(jù)就直接通過P2P傳輸給NVMe SSD，并跳過了系統(tǒng)內(nèi)存和CPU，大大縮短讀寫延遲，也大幅提升性能。

MRAM用在全閃存陣列

在全閃存陣列的存儲控制器中，MRAM可以作為緩存加速，并提升產(chǎn)品性能及可靠性，同時可以不需要額外的電池或者電容。

未來的數(shù)據(jù)中心存儲長這樣？

未來以NVMe SSD和NVMe-oF為基礎(chǔ)的云存儲硬件架構(gòu)如下圖，其中MRAM可以用在網(wǎng)卡緩存、NVDIMM、全閃存陣列加速和NVMe SSD內(nèi)部。