PMC FlashTec NVRAM：抓住閃存細(xì)分市場(chǎng)需求

當(dāng)前，基于閃存的創(chuàng)新已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域最大的熱點(diǎn)，市場(chǎng)上已經(jīng)涌現(xiàn)出五花八門的閃存產(chǎn)品。大家公認(rèn)閃存對(duì)于數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的加速效果十分明顯，無(wú)論是服務(wù)器內(nèi)部的固態(tài)硬盤、PCI-E閃存卡還是混合陣列、全閃存陣列都已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域得到驗(yàn)證，尤其是隨著閃存成本價(jià)格穩(wěn)步下降，閃存在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢(shì)必然加快。同時(shí)，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)化四大趨勢(shì)的來(lái)臨，超大型數(shù)據(jù)中心用戶對(duì)于加速的需求更進(jìn)一步，傳統(tǒng)的閃存產(chǎn)品已經(jīng)不能較好滿足超大型數(shù)據(jù)中心用戶某些關(guān)鍵性應(yīng)用需求，超高性能的閃存產(chǎn)品成為這些超大型數(shù)據(jù)中心用戶在關(guān)鍵性業(yè)務(wù)中所渴求的對(duì)象。近日，PMC公司就推出了其針對(duì)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和企業(yè)級(jí)用戶的千萬(wàn)次IOPS閃存產(chǎn)品FlashTec NVRAM加速卡，PMC公司表示FlashTec解決了傳統(tǒng)存儲(chǔ)（包括傳統(tǒng)閃存加速）在性能上的瓶頸，并克服了傳統(tǒng)DRAM在電源以及維護(hù)上的不足，從而創(chuàng)立了全新的存儲(chǔ)層，很好地滿足了閃存加速細(xì)分市場(chǎng)的需求。

FlashTec NVRAM：千萬(wàn)次IOPS的超高性能

服務(wù)器加速已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心中并不陌生，當(dāng)前像固態(tài)硬盤（SSD）、PCI-E閃存卡已經(jīng)在很多服務(wù)器中得到應(yīng)用。用戶通過(guò)這些閃存產(chǎn)品能夠輕松獲得幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)的IOPS，從而大幅提升業(yè)務(wù)的處理速度。而隨著超大型數(shù)據(jù)中心用戶的業(yè)務(wù)規(guī)模越來(lái)越龐大，在傳統(tǒng)的內(nèi)存和高性能的SSD之間能否再有一層存儲(chǔ)層來(lái)滿足一些用戶在元數(shù)據(jù)、寫緩沖等關(guān)鍵性應(yīng)用方面的需求？PMC給的答案就是FlashTec NVRAM加速卡。

在PMC公司看來(lái)，寫緩存和元數(shù)據(jù)處理是當(dāng)前數(shù)據(jù)中心中數(shù)據(jù)處理的難點(diǎn)所在，這兩種負(fù)載都呈現(xiàn)出需要設(shè)備擁有盡可能高的性能特征，最理想的狀態(tài)即是這兩種應(yīng)用能夠通過(guò)內(nèi)存來(lái)處理，但是內(nèi)存因?yàn)閮r(jià)格以及斷電之后的保護(hù)等問(wèn)題受到限制；另外，隨著超大型數(shù)據(jù)中心用戶的應(yīng)用日漸龐大，采用傳統(tǒng)SSD的方式在性能上已經(jīng)逐步滿足不了這兩個(gè)應(yīng)用的性能需求；而FlashTec NVRAM加速卡則結(jié)合了DIMM和SSD之間的優(yōu)勢(shì)，去除了DIMM和SSD的不足之處，從而能夠很好地解決寫緩存和元數(shù)據(jù)處理等應(yīng)用的性能瓶頸。

圖一：PMC認(rèn)為FlashTec NVRAM加速卡很好地填補(bǔ)了DRAM和PCI-E閃存卡之間的性能空白。

根據(jù)PMC公司介紹，F(xiàn)lashTec NVRAM加速卡基于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的NVMe接口，采用了PCI-E 3.0接口直接與主機(jī)相連，該產(chǎn)品采用了PMC的NVMe閃存控制器，目前擁有NV1616、NV1608、NV1604三個(gè)型號(hào)，分別配置了16GB、8GB和4GB容量。PMC公司表示FlashTec NVRAM加速卡能夠?qū)崿F(xiàn)性能十倍于當(dāng)前最快速的的固態(tài)盤，可提供超千萬(wàn)的IOPS。

圖二：PMC FlashTec NVRAM加速卡外觀，該加速卡配置了4Gb、8Gb和16Gb三個(gè)型號(hào)的DRAM，同時(shí)還有閃存?zhèn)浞菽K和備份電源模塊。

PMC公司專家張冬表示：“FlashTec NVRAM加速卡為一款標(biāo)準(zhǔn)半高、半長(zhǎng)尺寸的PCI-E卡，其設(shè)計(jì)緊湊，可以放入任何服務(wù)器之中，基本可以與所有服務(wù)器兼容?！?/p>

“幾年前，50K IOPS的系統(tǒng)屬于非常高端的。但是，現(xiàn)在則是連入門級(jí)都稱不上?，F(xiàn)在SSD的普及之后，性能提升非?？?，但是性能提升的同時(shí)SSD的耐用度問(wèn)題開始顯現(xiàn)，目前閃存的耐用度已經(jīng)無(wú)法滿足不斷攀升的IOPS速度。而從性能的角度來(lái)看，DRAM是非常理想的選擇，但是DRAM的缺陷是非常容易受到電源故障的影響，必須為DRAM增加UPS或者備用電池來(lái)做斷電保護(hù)，這樣無(wú)疑增加了維護(hù)難度和機(jī)架空間?！睆埗a(bǔ)充道。

圖三：PMC FlashTec NVRAM加速卡的兩種應(yīng)用模型，氛圍基于塊的訪問(wèn)和內(nèi)存映射的訪問(wèn)。

張冬表示：“相比于SSD性能不均衡，F(xiàn)lashTec加速卡可以持續(xù)提供均衡的性能。FlashTec提供了NVMe的原生接口，容易整合；此外，還提供了內(nèi)存映射訪問(wèn)，在該模式下，F(xiàn)lashTec加速卡將內(nèi)存容量直接映射到應(yīng)用的虛擬內(nèi)存地址空間。當(dāng)應(yīng)用需要訪問(wèn)之時(shí)，CPU可以當(dāng)作原生內(nèi)存來(lái)使用，無(wú)需消耗任何存儲(chǔ)周期?！?/p>

FlashTec NVRAM：定位在閃存細(xì)分市場(chǎng)

不可否認(rèn)，閃存在數(shù)據(jù)中心形成普及應(yīng)用的趨勢(shì)下，用戶對(duì)于閃存的需求也開始走向細(xì)分，這種現(xiàn)象也在客觀上刺激了廠商在閃存上面的創(chuàng)新，就如PMC推出的針對(duì)寫緩存和元數(shù)據(jù)處理等應(yīng)用的FlashTec NVRAM加速卡。PMC公司也認(rèn)為FlashTec NVRAM的市場(chǎng)覆蓋范圍將不會(huì)像通用性的閃存產(chǎn)品那樣廣泛。

圖四：在高性能SSD層和DRAM層之間是當(dāng)前閃存創(chuàng)新的聚焦點(diǎn)。

事實(shí)上，在當(dāng)前市場(chǎng)中，除了PMC之外，也有其他廠商在專注于更快速的閃存產(chǎn)品的創(chuàng)新。比如當(dāng)前比較流行的NV-DIMM產(chǎn)品，其通過(guò)閃存+電容組成的內(nèi)存條的方式來(lái)提升處理速度。PMC技術(shù)專家張冬表示：“NV-DIMM的機(jī)制與FlashTec NVRAM類似，但是FlashTec具有容量大、不占用DIMM插槽，F(xiàn)lashTec還有一個(gè)專門的處理器來(lái)移動(dòng)數(shù)據(jù)，減輕CPU的數(shù)據(jù)移動(dòng)處理消耗。”

圖五：PMC公司認(rèn)為NV-DIMM的加速方式需要更加復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)置。

“NV-DIMM需要服務(wù)器主板的BIOS支持，且NV-DIMM與DIMM之間難以混合，需要額外的電源來(lái)支持DIMM插槽，并且會(huì)占用CPU周期內(nèi)存總線帶寬等缺陷?！睆埗a(bǔ)充道。

不過(guò)張冬也承認(rèn)FlashTec NVRAM加速卡并不會(huì)像通用型閃存產(chǎn)品那樣擁有廣泛的應(yīng)用范圍。張冬表示：“FlashTec不會(huì)是很通用的場(chǎng)景，像分布式存儲(chǔ)的元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)是限制分布式存儲(chǔ)性能的關(guān)鍵，元數(shù)據(jù)處理太慢會(huì)導(dǎo)致分布式存儲(chǔ)整體性能刪不去，F(xiàn)lashTec會(huì)很適合解決這種場(chǎng)景問(wèn)題；另外，像互聯(lián)網(wǎng)用戶登陸產(chǎn)生的一堆日志，數(shù)據(jù)非常小，但是跟關(guān)鍵應(yīng)用結(jié)合緊密，需要FlashTec這樣的產(chǎn)品來(lái)提升處理速度?！?/p>

最后，張冬表示后續(xù)會(huì)推出更多容量規(guī)格的FlashTec NVRAM加速卡產(chǎn)品，當(dāng)前的4GB-16GB容量規(guī)格已經(jīng)能夠滿足用戶的使用。