浪潮企業(yè)級(jí)NVMe SSD：如何在極致性能、穩(wěn)定、可靠之間找到最優(yōu)解

北京2022年9月29日 /美通社/ -- 近年來(lái)，隨著NAND Flash市價(jià)不斷下跌，SSD閃存盤(pán)的價(jià)格隨之下降，閃存顆粒成本的降低拓寬了高性能SSD閃存盤(pán)的使用范圍。其中浪潮存儲(chǔ)推出的NS系列NVMe SSD，憑借"極致性能、極致穩(wěn)定、極致可靠"三大優(yōu)勢(shì)，幫助新數(shù)據(jù)時(shí)代各行各業(yè)用戶(hù)應(yīng)對(duì)紛繁業(yè)務(wù)，成為新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的首選。

浪潮企業(yè)級(jí)SSD，包括NS6510G1、NS6610G1兩大型號(hào)，自上市以來(lái)憑借高性能、低售價(jià)廣受企業(yè)青睞，目前已助力浪潮分布式存儲(chǔ)在SPC-1國(guó)際基準(zhǔn)測(cè)試、助力浪潮InCloud Rail在SPECVirt測(cè)試中奪得全球第一。浪潮企業(yè)級(jí)SSD順序讀、寫(xiě)帶寬分別為3300MB/s和1700MB/s，隨機(jī)讀、寫(xiě)IO分別為570k和160k，延時(shí)83/14μs，平均無(wú)故障工作時(shí)間260萬(wàn)小時(shí)，性能和可靠性均達(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(pán)數(shù)倍，時(shí)至今日已經(jīng)成為企業(yè)搭建數(shù)據(jù)存取矩陣的優(yōu)選載體。

企業(yè)級(jí)SSD 如何在性能、可靠、成本之間找最優(yōu)解

新數(shù)據(jù)時(shí)代下，企業(yè)客戶(hù)需要處理的數(shù)據(jù)量大且種類(lèi)復(fù)雜，除一般業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)外，還需要處理視頻、圖片、各類(lèi)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(lèi)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)IT基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)吞吐性能提出了挑戰(zhàn)，SATA SSD逐漸難以滿(mǎn)足，越來(lái)越多的客戶(hù)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)方面。一方面，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 則可以支持多達(dá)64000個(gè)隊(duì)列。另一方面，NVMe SSD與CPU直連可以免去SATA與SAS接口的外置控制器（Platform Controller Hub，簡(jiǎn)稱(chēng)PCH）與CPU通信所帶來(lái)的延時(shí)。在軟件層面，與SATA相比，NVMe SSD標(biāo)準(zhǔn)的延時(shí)不到高級(jí)主機(jī)控制器接口（Advanced Host Controller Interface，簡(jiǎn)稱(chēng)AHCI）的一半，每條命令減少2.5μs的延時(shí)。企業(yè)級(jí)NVMe SSD以性能著稱(chēng)，在快速處理數(shù)據(jù)的場(chǎng)景下，2.5μs影響的是用戶(hù)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(pán)本身價(jià)格上的差距抬高了方案成本，但浪潮企業(yè)級(jí)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(zhuān)門(mén)服務(wù)于企業(yè)級(jí)NVMe的intel Virtual RAID on CPU（簡(jiǎn)稱(chēng)VROC）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(pán)成本優(yōu)化相結(jié)合，最終使基于浪潮企業(yè)級(jí)NVMe閃存盤(pán)的解決方案極具競(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?；诖耍顺碧岢鰞煞NSATA替換方案：與Trimode方案相比，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。

用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà) 浪潮企業(yè)級(jí)SSD測(cè)試數(shù)據(jù)

RAID 0，一種把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤(pán)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塊浪潮技術(shù)創(chuàng)新的1.92T NS6510G1 NVMe SSD之后，可以得到對(duì)應(yīng)的VROC方案，在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(pán)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(lèi)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預(yù)計(jì)會(huì)向NVMe SSD逐步切換。從這個(gè)角度上講，如果企業(yè)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，讓企業(yè)業(yè)務(wù)處于領(lǐng)先水平。

浪潮存儲(chǔ)自2016年開(kāi)始SSD技術(shù)預(yù)研，并組建專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)。在強(qiáng)大資源和研發(fā)投入的支持下，經(jīng)過(guò)6年的磨礪，浪潮存儲(chǔ)涵蓋SSD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，實(shí)現(xiàn)端到端的產(chǎn)品交付，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更高的價(jià)值。