2020年“新基建”徹底火了,中央會議特別指出,中國要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、人工智能等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進程。
事實上,“新基建”的發(fā)展始終離不開數(shù)據(jù)存儲的高效支撐作用,在云計算、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)中心、人工智能等應用領(lǐng)域中,數(shù)據(jù)存儲的性能表現(xiàn)帶來了重要的影響。然而,每一次存儲性能的“標志性”提升,必然離不開存儲介質(zhì)與硬盤的推陳出新。
隨著NVMe SSD產(chǎn)品與市場發(fā)展的逐步成熟,也正在帶動企業(yè)級SSD更為廣泛地深入到用戶關(guān)鍵應用領(lǐng)域。來自全球存儲觀察的分析認為:在數(shù)據(jù)中心用戶與企業(yè)級用戶的“雙重”應用推動下,在存儲芯片廠商3D NAND制造工藝進步與產(chǎn)能提升的情況下,2020年將成為NVMe SSD的發(fā)展大年。
提前布局,再次激發(fā)NVMe SSD市場活力
更進一步分析來看,在全球SSD領(lǐng)域中,有兩股明顯的力量,正在加快數(shù)據(jù)存儲行業(yè)的變革。
一股力量就是企業(yè)級SSD逐漸成為硬盤市場主流之選,已經(jīng)開始超過傳統(tǒng)的高性能機械硬盤HDD的市場總?cè)萘亢涂偝鲐浟?
一股力量就是NVMe SSD在PCIe 3.0的帶動下,存儲性能得到極致發(fā)揮。在加速數(shù)據(jù)存儲性能更佳發(fā)揮的同時,也推動著數(shù)據(jù)中心大規(guī)模服務(wù)器應用場景用戶和企業(yè)級用戶關(guān)鍵應用場景的未來創(chuàng)新與發(fā)展。
自NVMe SSD進入市場到現(xiàn)在,存儲芯片大廠如三星電子、SK海力士、英特爾、美光科技、鎧俠、西部數(shù)據(jù)WD等,一直不斷加速NAND迭代升級,對于96層3D NAND的產(chǎn)能推進與積極出貨,必然會加速SSD相關(guān)廠商獲得進一步的產(chǎn)品創(chuàng)新。
就美光科技的3D NAND發(fā)展趨勢來看:
在推動NAND在單位面積容量增長的努力上,96層3D NAND獲得了業(yè)界的認同。美光科技96層3D NAND量產(chǎn)在2019年實現(xiàn),2020年將會進一步加強,必然會牽動SSD廠商產(chǎn)品格局變化。96層3D NAND與64層3D NAND并駕齊驅(qū)的量產(chǎn),也帶給SSD廠商更多的供貨選擇。
顯然,在全球大趨勢下,3D NAND供應2020年將從64層切入到96層,由于存儲芯片廠商技術(shù)迭代,升級工藝降低成本,SSD廠商也需要提前導入96層3D NAND。構(gòu)建64層3D NAND和96層3D NAND的SSD產(chǎn)品豐富性,可以降低SSD產(chǎn)品本身發(fā)展可能面臨NAND產(chǎn)能供應鏈的挑戰(zhàn)。
當然,對于3D NAND堆疊技術(shù)上的創(chuàng)新,帶來單位面積容量增長的同時,帶給SSD更高性能的提升也備受關(guān)注,這也是SSD廠商產(chǎn)品創(chuàng)新的源泉之一。
更為關(guān)鍵的是來自數(shù)據(jù)中心與企業(yè)級用戶對于SSD在性能與容量上的需求變化,往往是加速SSD廠商提前卡位,實現(xiàn)產(chǎn)品升級的最大源動力。
就在NAND供應商與用戶應用需求的雙重因素作用下,Memblaze憶恒創(chuàng)源的PBlaze5 920系列也在2020年陽春三月正式在中國市場發(fā)布。在96層3D NAND采用上提前布局,再次激發(fā)了NVMe SSD的市場活力。
全球存儲觀察阿明在與Memblaze產(chǎn)品總監(jiān)朱磊溝通中發(fā)現(xiàn),2020年,Memblaze的發(fā)展策略非常明確,采取PBlaze5 920系列與PBlaze5 910系列組合上陣,在加速自身NVMe SSD產(chǎn)品創(chuàng)新與性能優(yōu)化的同時,應對存儲芯片供應和NAND工藝迭代的變化。
與PBlaze5 910系列對比來看,PBlaze5 920系列采用的SSD主控不變,3D NAND采用最新的96層3D eTLC NAND新品。雖然是一手組合牌的策略,但也包含了Memblaze有意讓PBlaze5 920系列逐步替代PBlaze5 910/916系列的現(xiàn)實想法,畢竟3D NAND與SSD的技術(shù)進步勢不可擋。
Memblaze PBlaze5 920系列企業(yè)級NVMe SSD
PBlaze5 920系列NVMe SSD擁有U.2接口2.5英寸硬盤及半高半長插卡兩種形態(tài),最高容量達7.68TB。PBlaze5 920系列包括PBlaze5 D920, PBlaze5 C920, PBlaze5 D926以及PBlaze5 C926 4組SKU。
此外,Memblaze還擁有為打造綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計的低功耗雙端口SSD PBlaze5 510/516系列,不同系列有針對性的組合,從而實現(xiàn)了高性能和高效能的SSD產(chǎn)品格局。豐富的“組合牌”打出來,當然也是贏得企業(yè)級SSD市場創(chuàng)新地位的有力保障。
產(chǎn)品更新迭代,不僅性能要“好”更要“穩(wěn)”
“在PBlaze5 910系列應用過程中,通過與眾多用戶的溝通交流,一些好的SSD優(yōu)化功能的想法,在PBlaze5 920系列上立馬實現(xiàn)了。” 朱磊表示。
很顯然,Memblaze的SSD產(chǎn)品迭代與技術(shù)迭代并肩而行,往往每一次產(chǎn)品優(yōu)化,都最先蘊藏在用戶具體的應用實踐過程中。
PBlaze5 920系列NVMe SSD提供高達5.9GB/s順序讀帶寬和97萬讀IOPS性能,同時讀/寫延遲低至90/12μs。不過,性能強健的同時,當前用戶更多的訴求是SSD性能與應用的穩(wěn)定。
之前發(fā)布的PBlaze5 910/916系列高性能 NVMe SSD,提供高達6GB/s讀帶寬和100萬IOPS讀性能,延遲讀/寫87/12μs、88/11μs。如果只從性能IOPS和讀/寫延遲的參數(shù)來看,PBlaze5 920系列SSD似乎和PBlaze5 910/916系列略有差距。但Memblaze通過GC算法和效率的改進,PBlaze5 920的隨機寫性能比PBlaze5 910整體提升了40%,比如3.84TB從100K提高到140K IOPS,3.2TB從 200K 提高到280K IOPS。對于客戶應用而言,總體性能改善顯著。
此外,對于當前的SSD企業(yè)級用戶來說,可靠性也是其更為關(guān)注的地方。
通過對PBlaze5 910/916系列的長期實踐與推廣,Memblaze發(fā)現(xiàn)市場對大容量SSD需求依然偏少,即便偶爾有用戶有大容量SSD需求,也可以借助PBlaze5 910/916系列的15.36TB產(chǎn)品來滿足。因此,從客戶應用需求的考慮,Memblaze希望能在容量和性能之間做到最佳平衡。
整體來看,中國的企業(yè)級SSD用戶已經(jīng)比較成熟,對于大規(guī)模應用的用戶來說,非常強調(diào)業(yè)務(wù)應用穩(wěn)定性的保障,導入SSD新品需要的時間周期比較長,基本需要幾個月的時間來回測試與驗證。
依據(jù)DWPD,5年每天全盤寫入次數(shù)測試上來看,PBlaze5 920系列SSD壽命符合當前市場主流需求。在Memblaze看來,SSD壽命與成本需要一個平衡,SSD更新?lián)Q代很快,3DWPD壽命標準即“每天整盤寫入3次,壽命為5年”的要求目前算是業(yè)界用戶最高的,因而從1DWPD到3DWPD的壽命區(qū)間基本可以滿足當前所有企業(yè)級SSD用戶的需求。PBlaze5 D920, PBlaze5 C920屬于1DWPD壽命標準;PBlaze5 D926以及PBlaze5 C926屬于3DWPD壽命標準。
在針對SSD穩(wěn)定性與可靠性上,最令企業(yè)級用戶領(lǐng)域關(guān)心的是針對SSD的數(shù)據(jù)保護上,PBlaze5 920系列增強了掉電數(shù)據(jù)保護、熱插拔、全路徑數(shù)據(jù)保護、S.M.A.R.T、靈活功耗管理等功能。
Memblaze與3D NAND供應商美光科技有著技術(shù)上的前期合作,PBlaze5 920系列從初始就對數(shù)據(jù)保護做了專業(yè)的測試,通過自己開發(fā)的工具增強掉電數(shù)據(jù)保護、熱插拔等功能。
最值得關(guān)注的是,PBlaze5 920系列對比910/916系列產(chǎn)品有著三大創(chuàng)新功能的實現(xiàn)。
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創(chuàng)新功能一,在線固件升級。
這個功能對于大規(guī)模部署的數(shù)據(jù)中心用戶來說,帶來的好處立竿見影。
之前的固件升級Reset需要用戶停止文件系統(tǒng),升級完畢后再重啟應用。Memblaze在SSD固件升級上的技術(shù)創(chuàng)新,通過模塊切分,對用戶應用基本無感知。“升級中斷1秒到2秒IO,這對于目前部分企業(yè)級存儲用戶要求IO中斷時間小于4秒的要求來說,有著應用無感知的在線固件升級的體驗?!敝炖谶M一步補充說道。
在線固件升級功能,不僅保障了企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)連續(xù)性,同時也降低了大規(guī)模部署NVMe SSD的數(shù)據(jù)中心運維/升級復雜度, 企業(yè)用戶也無需停止業(yè)務(wù)或關(guān)閉系統(tǒng),即可完成固件升級操作,也進一步降低了IT系統(tǒng)運維難度以及運維成本。
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創(chuàng)新功能二,可變Sector Size管理。
這個功能英文全稱為Viable Sector Size,業(yè)內(nèi)簡稱VSS,中文名也叫活性扇區(qū)大小。VSS技術(shù)在保證高一致性能前提下,進一步保證存儲系統(tǒng)和分布式文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)可靠性的高要求。
英特爾Intel的SSD P3600之前宣稱也支持活性扇區(qū)大小管理功能,但后來的SSD產(chǎn)品基本就放棄了;目前三星的SSD還有支持活性扇區(qū)大小管理功能。
Memblaze PBlaze 920系列 VSS功能
擁有可變Sector Size管理功能的SSD,帶來更好的性能優(yōu)化。比如在航天設(shè)備里面,不可避免發(fā)生靜默數(shù)據(jù)錯誤,甚至由爆炸恒星(超新星)產(chǎn)生的宇宙射線引起,如在控制器、DRAM上發(fā)生Bit快速翻轉(zhuǎn)。為此VSS在HOST主機端發(fā)出一個PI信息,任何靜默錯誤在SSD內(nèi)部都可以檢查出來。VSS功能除了傳PI信息,還有附加功能,也可以傳元數(shù)據(jù),Memblaze的VSS技術(shù)可以在用戶業(yè)務(wù)應用下發(fā)一個IO,同時可攜帶8字節(jié)或者64字節(jié)的元數(shù)據(jù)。這對存儲系統(tǒng)開發(fā)帶來更好的IO性能優(yōu)化,減少IO請求次數(shù)。
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創(chuàng)新功能三,基于命名空間的性能配額管理。
這個功能英文全稱即Quota by Namespace, 利于保證業(yè)務(wù)IO訪問優(yōu)先級,實現(xiàn)應用場景的優(yōu)化與擴展。
“面對企業(yè)多業(yè)務(wù)混合場景,PBlaze5 920系列NVMe SSD支持最高創(chuàng)建32個命名空間,并進一步提供基于命名空間的性能配額管理功能,企業(yè)用戶可以自主限定非關(guān)鍵業(yè)務(wù)所在命名空間的吞吐能力,保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)所在命名空間的QoS。與此同時,32個命名空間都有獨立的key對數(shù)據(jù)加密隔離以保障每個命名空間中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全。”
其實,這就是一種命名空間的定制化優(yōu)化,對于云廠商非常適用,云廠商會采用多個SSD廠商產(chǎn)品,在一個存儲池里面靈活調(diào)度不同廠商的SSD產(chǎn)品,Memblaze SSD通過Quota by Namespace功能可以限制SSD的性能,給云廠商提供使用不同SSD Vendor優(yōu)化性能差異的方法。
Memblaze PBlaze 920系列 Quota by Namespace功能
SSD的隨機寫性能變化一直是云廠商所頭疼的問題,對客戶來說SSD的隨機寫從SSD FOB狀態(tài)到轉(zhuǎn)換狀態(tài)到穩(wěn)態(tài)需要一個較長時間的過程,Memblaze SSD可以通過比如設(shè)置寫帶寬在600Mb/s以內(nèi),使得SSD從空盤到穩(wěn)態(tài)的隨機性寫性能保持一致,這樣云計算廠商的客戶可以有一致的存儲性能體驗。
通過在Memblaze PBlaze5 920系列上創(chuàng)建不同的Namespace,對負載較低優(yōu)先級的任務(wù)的Namespace加以Quota性能配額限制,可以保證高優(yōu)先級任務(wù)的Namespace享有更多IO資源。比如對優(yōu)先級低的命名空間對讀帶寬限制在1GB/s,業(yè)務(wù)應用沒有達到1GB/s的性能,那么所有命名空間性能都不受限制,一旦超過1GB/s帶寬那么優(yōu)先級低的命名空間就自動降下性能,這樣不會對優(yōu)先級高的命名空間的性能有過多影響。
可見,基于命名空間的性能配額管理避免了SSD之間的性能差異,對于大容量SSD內(nèi)部不同優(yōu)先級的Namespace提供了設(shè)定方法,利于區(qū)分不同業(yè)務(wù)的存儲訪問優(yōu)先級。
此外,眾所周知,NAND閃存顆粒是有擦寫壽命的,在優(yōu)化SSD壽命方面,SSD擦寫損耗的管理非常重要。PBlaze5 920系列NVMe SSD支持企業(yè)級TRIM功能,可以減少磁盤擦寫操作,延長固態(tài)硬盤的FLASH壽命。
TRIM功能可以減少寫放大,但開啟TRIM功能會對前端IO響應帶來阻塞,PBlaze5 920系列實現(xiàn)每秒鐘8TB的速度,開啟TRIM功能對于前端IO影響非常小。
對于用戶來說,打開TRIM功能,文件系統(tǒng)會受到區(qū)塊大小限制,隨機寫過程中避免了SSD搬遷無效數(shù)據(jù)。
對于云用戶來說,SSD云盤空間不會只屬于一個用戶使用,通常是多個用戶在使用,開啟TRIM功能后,云用戶讀數(shù)據(jù)提升了安全性。PBlaze5 920系列靈活高效的設(shè)計保障NVMe SSD可以在不影響業(yè)務(wù)運行前提下完成TRIM操作,保證云計算環(huán)境下多用戶訪問的數(shù)據(jù)安全性,同時降低寫放大,優(yōu)化提升業(yè)務(wù)性能,增強SSD壽命。
從NAND到存儲系統(tǒng)到云,生態(tài)合作舉足重輕
作為國內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)級NVMe SSD產(chǎn)品提供商,Memblaze自2011年成立開始,專注技術(shù)創(chuàng)新的同時,就一直非常注重生態(tài)合作的創(chuàng)新共贏,并與阿里巴巴、百度、騰訊、浪潮、戴爾、聯(lián)想、中科曙光、英業(yè)達、同有科技、宏杉科技、Micron美光科技等國內(nèi)外企業(yè),構(gòu)建了“從NAND到存儲系統(tǒng)到云”合作伙伴的長期穩(wěn)定關(guān)系。
畢竟,Memblaze推出的PBlaze系列企業(yè)級SSD能夠在數(shù)據(jù)庫、虛擬化、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域獲得廣泛應用,與其積極建設(shè)的生態(tài)體系不可或缺。良好的生態(tài)合作伙伴關(guān)系,助力Memblaze已為互聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)、金融、電信等行業(yè)超過600家企業(yè),提供穩(wěn)定可靠的高速存儲解決方案,并實現(xiàn)了成功落地。
一方面,任何一個SSD產(chǎn)品提供商都離不開與國際NAND大廠長期保持深入的技術(shù)合作。從SSD存儲芯片底層出發(fā),Memblaze不斷實現(xiàn)SSD的性能與可靠性的優(yōu)化。與此同時,Memblaze也一直關(guān)注國產(chǎn)NAND發(fā)展。未來Memblaze也希望與國產(chǎn)NAND廠商構(gòu)建新的合作伙伴關(guān)系,共同打造高質(zhì)量高可用的SSD產(chǎn)品。畢竟,從NAND到SSD本就是一個比較長的研發(fā)、驗證和市場接受的過程。
另一方面,從當前企業(yè)級SSD應用情況來看,NVMe SSD容量主流目前處于3.2TB到7.8TB之間,對于存儲系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)廠商的需求已經(jīng)有著成熟的滿足。不過,SSD的性能優(yōu)化也需要和存儲系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)廠商相互之間的深度合作。
對于產(chǎn)品合作策略上,Memblaze現(xiàn)在針對數(shù)據(jù)中心大規(guī)模服務(wù)器應用場景用戶和針對企業(yè)級用戶關(guān)鍵應用場景用戶的銷售推進上,Memblaze一直堅持雙管齊下的舉措。
不過,NVMe SSD接受程度高的還是數(shù)據(jù)中心用戶,包括云廠商、互聯(lián)網(wǎng)廠商、移動/電信/銀行數(shù)據(jù)中心、以及傳統(tǒng)企業(yè)級用戶互聯(lián)網(wǎng)化的業(yè)務(wù)領(lǐng)域等。特別是阿里巴巴、騰訊、百度、字節(jié)跳動、Facebook、Amazon、Google等為代表大規(guī)模數(shù)據(jù)中心用戶,在數(shù)據(jù)存儲新技術(shù)應用與接受方面更為積極。
傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)廠商對于NVMe SSD的采用上,相對謹慎和保守一些。目前,中國的全閃存陣列廠商還處于發(fā)展的初期階段,需要一定時間的努力與追趕。
即便如此,Memblaze依然十分看好分布式存儲系統(tǒng)和集中式存儲系統(tǒng)針對NVMe SSD創(chuàng)新與應用。
長期以來,Memblaze在存儲系統(tǒng)廠商產(chǎn)品研發(fā)階段,就一直處于共同開發(fā)的關(guān)系,特別是在SSD與存儲系統(tǒng)之間的適配性方面不斷實現(xiàn)新的進步。比如存儲系統(tǒng)廠商要求單節(jié)點內(nèi)部的SSD支持雙端口,大部分傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)廠商認為鏈路訪問冗余設(shè)置非常有必要。互聯(lián)網(wǎng)廠商對雙端口支持的要求不強烈,而互聯(lián)網(wǎng)的分布式架構(gòu)可以避免此類傳統(tǒng)集中式架構(gòu)的問題。就此,Memblaze NVMe SSD依然全部支持雙端口,滿足存儲系統(tǒng)廠商對采用NVMe SSD對普遍要求。
因此,從NAND到存儲系統(tǒng)到云,Memblaze在NVMe SSD對生態(tài)合作上,長期堅持創(chuàng)新共贏的發(fā)展策略。這必然成為助推PBlaze5 920系列這樣的新品快速進入市場,成功落地各個行業(yè)的堅實基礎(chǔ),也推動著企業(yè)級NVMe SSD產(chǎn)品提供商為企業(yè)數(shù)字化進程加速貢獻更多的力量。
責任編輯:gt
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