近年來(lái)，隨著NAND Flash市價(jià)不斷下跌，SSD的價(jià)格隨之下降，閃存成本的降低拓寬了高性能SSD的使用范圍。其中浪潮存儲(chǔ)自主研發(fā)的NS系列NVMe SSD憑借其極致能效、極致穩(wěn)定、極致可靠的三大優(yōu)勢(shì)，幫助新數(shù)據(jù)時(shí)代各行業(yè)用戶應(yīng)對(duì)紛繁業(yè)務(wù)，是各企業(yè)級(jí)NVMe SSD中極具性價(jià)比的選擇。

技術(shù)實(shí)力 ? ? ?

浪潮存儲(chǔ)自主研發(fā)的NS6510G1和NS6610G1 企業(yè)級(jí)主流SSD自上市以來(lái)憑借高性能、低售價(jià)廣受客戶青睞，目前已助力分布式存儲(chǔ)SPC-1、浪潮InCloud Rail SPECVirt達(dá)到全球第一。順序讀寫(xiě)3300/1700MB/s，隨機(jī)讀寫(xiě)570/160k，延時(shí)83/14，平均無(wú)故障工作時(shí)間260萬(wàn)小時(shí)，達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平。 憑借其優(yōu)異的成本控制與設(shè)計(jì)優(yōu)化，相對(duì)而言浪潮NVMe SSD甚至擁有與SATA SSD比肩的價(jià)格，同時(shí)其性能又優(yōu)于SATA盤數(shù)倍，時(shí)至今日已經(jīng)成為各種體量的企業(yè)搭建數(shù)據(jù)存取矩陣的最佳載體。

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相關(guān)方案 ? ?

新數(shù)據(jù)時(shí)代下，企業(yè)客戶需要處理的數(shù)據(jù)大量且種類復(fù)雜，除一般業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)外，還需要處理視頻、圖片、各類電子文檔組成的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。與之對(duì)應(yīng)的，各類數(shù)據(jù)的挖掘、智能分析、交易、決策等活動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生眾多的次生小數(shù)據(jù)，這些都對(duì)服務(wù)器的數(shù)據(jù)吞吐性能提出了挑戰(zhàn)，單純的SATA SSD逐漸難以滿足，越來(lái)越多的客戶將目光轉(zhuǎn)向性能更強(qiáng)，表現(xiàn)更穩(wěn)定的NVMe SSD。 與SATA SSD相比，NVMe SSD的高性能主要體現(xiàn)在I/O性能和延時(shí)兩個(gè)領(lǐng)域。一方面，當(dāng)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)傳輸?shù)椒?wù)器主機(jī)時(shí)會(huì)進(jìn)入一行或隊(duì)列。SATA SSD連接只能支持一個(gè)隊(duì)列，一次只能接受32條數(shù)據(jù)，NVMe SSD 則最多可以支持64000個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列有64000個(gè)條目。

另一方面，NVMe SSD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)面向PCIe SSD的，使用原生PCIe通道與CPU直連可以免去SATA與SAS接口的外置控制器（PCH）與CPU通信所帶來(lái)的延時(shí)。在軟件層面，NVMe SSD標(biāo)準(zhǔn)的延時(shí)不到AHCI的一半，調(diào)用命令時(shí)不需要讀取寄存器；而AHCI每條命令需要讀取4次寄存器，消耗8000次CPU循環(huán)，造成大概2.5μs的延時(shí)。企業(yè)級(jí)NVMe SSD以性能著稱，在快速處理數(shù)據(jù)的場(chǎng)景下，2.5μs影響的是客戶體驗(yàn)，對(duì)業(yè)務(wù)的影響遠(yuǎn)超2.5μs的字面數(shù)據(jù)。雖然硬盤本身價(jià)格上的鴻溝造成了昂貴的方案成本，但浪潮自研NVMe憑借對(duì)NAND特性的極致挖掘，實(shí)現(xiàn)了成本的極致優(yōu)化。
同時(shí)，在構(gòu)建數(shù)據(jù)冗余陣列時(shí)，借助專門服務(wù)于企業(yè)級(jí)NVMe的intel VROC（Virtual Raid on CPU）技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)直接在PCIe通道上高效組建Raid，無(wú)需額外配置存儲(chǔ)控制器，極大節(jié)約了Raid成本，與單盤成本優(yōu)化相結(jié)合，最終使浪潮自研NVMe的數(shù)據(jù)盤方案極具競(jìng)爭(zhēng)力。

在服務(wù)器領(lǐng)域，SATA SSD使用范圍更廣、體量更大，但在性能方面讀寫(xiě)更慢，且SATA協(xié)議已經(jīng)定型，不能再進(jìn)行后續(xù)更新。基于此，浪潮提出兩種SATA替換方案：Trimode方案和VROC方案。Trimode方案基于RAID卡實(shí)現(xiàn)，能支持Windows、Linux等多種系統(tǒng)，但一次最多使用4張卡，更改背板后最多使用8張卡。在上聯(lián)帶寬上存在瓶頸，PCIe3.0 ×4或×8。在此基礎(chǔ)上，同等情況下價(jià)格更高，多塊NVMe同時(shí)運(yùn)行時(shí)無(wú)法發(fā)揮SSD的全部性能。VROC方案所對(duì)應(yīng)的成本更低，與SATA接近，在另一方面，NVMe SSD 無(wú)上聯(lián)帶寬瓶頸，PCIe協(xié)議可持續(xù)更新，因此可以充分發(fā)揮SSD的性能。 ? ? ? ? ??數(shù)據(jù)對(duì)比 ? ? ?

RAID 0，一種把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤上存取的數(shù)據(jù)的存取方式，代表了所有RAID級(jí)別中最高的存儲(chǔ)性能。

經(jīng)典的RAID 0場(chǎng)景由8塊960G的SATA SSD和8i的2G內(nèi)存組成。在將RAID 0經(jīng)典配置中的8塊S4510 SATA SSD替換為4塊浪潮自研的1.92T NS6510G1 NVMe SSD之后，可以得到對(duì)應(yīng)的VROC方案，再16i的4G內(nèi)存加持下，也可以得到4塊RAID卡的Trimode方案。除了單盤性能對(duì)比之外，也可以明確：在具體的場(chǎng)景下NVMe SSD的表現(xiàn)更佳，尤其是VROC方案，能在成本上升不到20%的前提下性能提升2.2-11.2倍。

類似的，在性能、安全和成本兼顧的RAID 5場(chǎng)景上，浪潮NVMe SSD同樣表現(xiàn)優(yōu)異。Trimode在提升性能1.8-4.9倍的情況下價(jià)格上升約30%，而VROC在提升性能1.3-8.9倍的情況下價(jià)格上升不到20%。值的一提的是，在各種場(chǎng)景下，VROC方案在性能表現(xiàn)可與Trimode方案媲美甚至更優(yōu)的情況下，價(jià)格一直更低，而且不用受RAID卡供應(yīng)的限制。

根據(jù)NSG Forecasting預(yù)測(cè)，SATA/SAS市場(chǎng)份額正在持續(xù)被PCIe擠壓。到今年年底，PCIe的市場(chǎng)份額將占85%以上，在PCIe強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下，未來(lái)SATA/SAS SSD一定會(huì)向NVMe SSD逐步切換。從這個(gè)角度上講，如果能率先進(jìn)行NVMe SSD的部署，就能在競(jìng)爭(zhēng)中保持業(yè)務(wù)的先進(jìn)性，讓自己的業(yè)務(wù)領(lǐng)先于對(duì)手。 浪潮NVMe團(tuán)隊(duì)自2016年開(kāi)始技術(shù)預(yù)研，由業(yè)內(nèi)專家組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)。在公司資源平臺(tái)的有力支持下，經(jīng)過(guò)6年的磨礪，團(tuán)隊(duì)核心人員近百，涵蓋軟硬件開(kāi)發(fā)、測(cè)試、認(rèn)證安全的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程，目前團(tuán)隊(duì)可通過(guò)全自主硬件的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)端到端的產(chǎn)品交付，為客戶創(chuàng)造更高的價(jià)值。

編輯：黃飛

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