上海2017年5月11日電 /美通社/ -- 本文為Dostor主編宋家雨所撰寫的文章，以下為全文內(nèi)容詳情：
NVMe標(biāo)準(zhǔn)推廣速度之快出乎意料，如今U.2接口已成為x86服務(wù)器標(biāo)配，作為御用接口（兼容SAS/SATA），如此也就掃除NVMe PCIe SSD盤最后障礙，一句話，SSD盤也實(shí)現(xiàn)PCIe連接了，卡和盤的界限消失了。
從卡到盤的演進(jìn)
通過NVMe協(xié)議，SSD盤透過PCIe直連CPU，不似以往還要轉(zhuǎn)換為SAS/SATA，因而開啟了一個(gè)新時(shí)代。
從技術(shù)上，在磁盤（HDD）的時(shí)代，由于磁盤屬于低速設(shè)備，因此SAS/SATA協(xié)議自身帶來的開銷可以忽略不計(jì)。但在SSD時(shí)代，SSD太快了，以至于SAS/SATA協(xié)議開銷變得沒法接受，作為SAS/SATA換代的協(xié)議，NVMe協(xié)議專為閃存介質(zhì)設(shè)計(jì)，可以較大釋放SSD的性能，特別是延遲的能力。
相比PCIe閃存卡的形式，以往外置SSD要經(jīng)過SAS/SATA，延遲高，在性能上存在差距，因此在需要數(shù)據(jù)加速的應(yīng)用場景，如數(shù)據(jù)庫的OLTP應(yīng)用，PCIe閃存卡就成為了不二選擇。Fusion IO首創(chuàng)了PCIe閃存卡產(chǎn)品形態(tài)，隨后Intel、三星、寶存（Shannon Systems）、Memblaze等紛紛涉足PCIe閃存卡市場，根據(jù)設(shè)計(jì)方式不同，PCIe閃存卡可以區(qū)分Host-Based、Device-Based兩種類型，其中差別在于嵌入式處理器的使用，其中Host-Base依賴主機(jī)處理器性能，自身不配處理器，在成本、功耗上表現(xiàn)優(yōu)異。Device-Based則擺脫了閃存顆粒對(duì)于主機(jī)處理器資源的依賴，適用性更好。
“從卡到盤，只是封裝形式的不同，其本質(zhì)是一樣的。” 寶存科技CEO陽學(xué)仕強(qiáng)調(diào)說。
“以往主機(jī)沒有PCIe外置接口，要使用就只有基于主板上的接口，這就有了PCIe閃存卡這種形態(tài)。如今，U.2接口讓PCIe外置，NVMe外置SSD盤是水到渠成的事情。”他說。
適配應(yīng)用層是關(guān)鍵
在盤的世界中， Intel、三星、東芝、希捷、西部數(shù)據(jù)、HGST等是真正的“大咔”。從卡的世界來到盤的市場，寶存、Memblaze這樣品牌如何才能夠?qū)崿F(xiàn)“猛龍過江”呢？
“我們和這些大品牌的競爭始終存在，并非始自閃存卡‘紅利’的消失。”陽學(xué)仕說。
陽學(xué)仕表示：需要看到，Intel、三星這樣的廠商都有PCIe閃存卡的產(chǎn)品，在競爭中，寶存之所以在市場表現(xiàn)優(yōu)異，是有其深刻原因的。
“本質(zhì)上說，閃存存儲(chǔ)介質(zhì)并不是一個(gè)可靠的介質(zhì)，存在著寫入壽命受限等問題，需要通過校驗(yàn)、RAID和磨損均衡設(shè)計(jì)等一系列措施，讓SSD設(shè)備能夠滿足應(yīng)用的需要。這需要上層的應(yīng)用軟件，如數(shù)據(jù)庫等和SSD硬件管理緊密配合，如此才能夠較大釋放閃存的優(yōu)勢。” 陽學(xué)仕說。
與國際廠商相比，國內(nèi)廠商在本地化服務(wù)和響應(yīng)速度上占有明顯優(yōu)勢，深入應(yīng)用，密切配合這是國內(nèi)品牌取成功的重要原因。
“這些優(yōu)勢，以及技術(shù)上的沉淀積累，并不會(huì)因?yàn)橛布螒B(tài)的改變而消失。”陽學(xué)仕說。
軟件定義，殊途同歸
在閃存卡加速卡世界中，Host-Based、Device-Based之爭曾是一道亮麗的風(fēng)景。如今，在NVMe的時(shí)代，由于早期的NVMe標(biāo)準(zhǔn)采用Device-Based方式，Host-Based似乎也處于下風(fēng)。會(huì)有很多人認(rèn)為，Host-Based很難轉(zhuǎn)型到Device-Based，即使轉(zhuǎn)型，經(jīng)驗(yàn)積累不夠也使其難以實(shí)現(xiàn)超越。
實(shí)際上，陽學(xué)仕曾是Marvell第一代閃存控制器的技術(shù)負(fù)責(zé)人，對(duì)于閃存控制器技術(shù)非常熟悉。但在2011年，當(dāng)他舉家歸國創(chuàng)辦上海寶存信息科技有限公司的時(shí)候，他卻選擇了Host-Based，也就是沒有CPU處理器的方案。
談到其中的原因，陽學(xué)仕表示：用戶并不關(guān)注Host-Based還是Device-Based，用戶關(guān)注的是如何較大程度發(fā)揮閃存的能力，解決實(shí)際應(yīng)用中的性能瓶頸問題。
“我們不說Host-Based和Device-Based，我們說軟件定義設(shè)計(jì)和嵌入式設(shè)計(jì)。我們認(rèn)為軟件定義的方式更加有利于釋放閃存的特性。此外，在可靠性、功耗，以及成本上，軟件定義均占有優(yōu)勢。” 陽學(xué)仕說。
NVMe標(biāo)準(zhǔn)從1.0，到1.2、1.3始終堅(jiān)持開放的策略，其中，類似HMB(Host Memory Buffer), CMB(Controller Memory Buffer), open-channel SSD這樣技術(shù)，NVMe over Fabric等就是要將原本嵌入式控制器承擔(dān)資源和任務(wù)向主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遷移。所以未來，嵌入式和軟件定義應(yīng)該是殊途同歸。
陽學(xué)仕表示：“未來的技術(shù)趨勢，就是將適合的軟件向主機(jī)進(jìn)行遷移。”
DRAM-less的話題
DRAM-less設(shè)計(jì)，是寶存在產(chǎn)品可靠性上獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢，確保在極少量控制器緩存的情況下，應(yīng)對(duì)在突發(fā)掉電情況下，由于緩存數(shù)據(jù)沒有落盤（沒有寫入NAND顆粒）所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。
但是片上緩存的減少是否會(huì)影響系統(tǒng)的性能呢？以寫放大為例，對(duì)于SSD來說是要努力減少的，理論是緩存計(jì)算應(yīng)該非常有效的辦法。對(duì)此，陽學(xué)仕指出，理論上是可以的，但在實(shí)際的產(chǎn)品實(shí)踐中，這個(gè)度是非常難以把握的。如果不是從單一產(chǎn)品（如盤）而是從系統(tǒng)應(yīng)用的角度，系統(tǒng)會(huì)有非常多層緩存（buffer）的設(shè)計(jì)，但主機(jī)側(cè)的緩存是最為有效的，這也是為什么寶存堅(jiān)持采用軟件定義設(shè)計(jì)方式的原因之一。
目前為止，寶存對(duì)外提供多種形式的產(chǎn)品方案。從軟件定義的Direct-IO PCIe Flash到Hyper-IO NVMe G5，包括SATA3 SSD的產(chǎn)品。寶存始終堅(jiān)持針對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行定制化和優(yōu)化，在性能保持和通用型產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢。“以原子寫技術(shù)為例，寶存是少數(shù)能夠?qū)⑵洚a(chǎn)品化的廠商之一。” 陽學(xué)仕說。
NVMe時(shí)代到來，推動(dòng)閃存技術(shù)應(yīng)用跨越了一個(gè)新的臺(tái)階，但這并不意味通用型產(chǎn)品時(shí)代的到來。技術(shù)的差異始終是存在的。其中，很多差異沒有辦法用簡單的方法分辨出來，特別是可靠性、穩(wěn)定性需要時(shí)間的檢驗(yàn)。在應(yīng)用產(chǎn)品初期，產(chǎn)品之間來不開差距，但是隨著時(shí)間的累積，SSD壞塊的增加，不同的設(shè)計(jì)方案就會(huì)變現(xiàn)出很大的差異。
一句話，技術(shù)還在不斷進(jìn)步之中，Host還是Device，嵌入式還是軟件定義，遠(yuǎn)沒有到水落石出的時(shí)候。
