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大数据时代,Marvell以太网SSD技术助力存储创新

人类历史上的五次科技浪潮中,对存储的各项性能提出了更加严苛的要求。而如何满足大数据时代的存储需求,成为当前存储企业关注的焦点。在近日的中国闪存市场峰会(CFMS 2019)上,美满电子科技(Marvell)闪存事业部市场副总裁Nigel Alvares分享了Marvell的以太网SSD技术 。

五次创新浪潮带给存储市场的机遇

过去数年里,全球经历了几波明显的科技创新浪潮,每一波浪潮都促使生产力进一步提升,并带来了更大的机遇。

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第一波浪潮发生在20世纪80年代初,以个人电脑的诞生为代表,它创造了微软、英特尔这类龙头公司。第二波浪潮发生在1995年,以互联网为标志,它给新事物带来了许多机遇。第三波浪潮发生在2007年,以智能手机为核心,它极度地丰富了人类的生活,极大提升了人类的活跃度。第四波浪潮是云计算时代,让世界更加扁平化,它让企业可以把数据存储在云端,无需购买重资产存储设备。第五波浪潮是大数据时代,是目前我们正处在的时代。

“在这样的时代,大家的一切都和数据息息相关,这给闪存技术的发展带来新的机遇。”Nigel Alvares表示,云计算时代及大数据时代创造了全新的软件定义基础设施,实际上驱动着不同的工作负荷并不停地演化。未来将迎来大量的、多样化的工作负荷增长,基础设施也必须地相应实现多样化。

在大数据时代存储面临着什么挑战?

这其中面临的主要挑战是什么呢?是数据中心的客户需要去为自己的应用寻求最优的资源配置,这些资源配置包括可扩展分类闪存存储和存储级内存等。

为了满足数据中心的要求,基础设施必须非常简单,这样才能更方便地去规模化,且不带来额外的成本。但基础设施也存在内部延迟性的问题,由于CPU会产生很大的能耗,在这点上会面临一些瓶颈。而当前的SSD也面临高成本、高能耗、高延迟的挑战,这造成总应用成本上升,对数据中心来说是一个很大的瓶颈。

Nigel Alvares认为,在大数据时代,如何最大程度优化工作负载,突破传统的PCIe面临的延迟高、功耗高、成本高,成为了当务之急。为了能优化整个数据中心的存储效能,Marvell推出了NVMe-oF以太网SSD产品组合,出现端到端以太网闪存簇架构(EBOF)。

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满足对下一代存储主控的需求

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据了解,NVMe传输是一种抽象协议层,旨在提供可靠的NVMe命令和数据传输。为了支持数据中心的网络存储,通过NVMe over Fabric(NVMe-oF)实现NVMe标准在PCIe总线上的扩展。NVMe-oF替代PCIe来扩展NVMe主机和NVMe存储子系统进行通信的距离,在通过合适的网络结构连接的NVMe主机和NVMe存储目标之间添加不超过10微秒的延迟。

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2018年8月,Marvell推出了业界首款NVMe-oF SSD转换控制器88SN2400。其官方宣称,该产品主要面向云和企业数据中心市场,可将NVMe SSD转换为NVMe-oF SSD,通过其架构来提高数据中心SSD的利用率和可扩展性,最终降低总体拥有成本。通过在网络架构上实现低延迟访问,并将整个SSD带宽提供给网络,从而支持可扩展和高性能计算分类存储。

Nigel Alvares表示,88SN2400采用了一种简单、低功耗和无计算的以太网网络结构,而不是由集成100GE控制器的企业级服务器SoC来控制和管理的传统PCIe®网络。

紧接着, Marvell在上个月发布了新的解决方案——NVMe-oF以太网SSD控制器88SS5000。这是一款集成度更高的解决方案,可以与Marvell的数据中心以太网交换机完全集成,主要应用于下一代移动、处理、存储和保护全球数据上。

同时,Marvell还推出了业界首款实现最低功耗的四通道PCIe Gen4 NVMe SSD控制器产品系列88SS1321、88SS1322、88SS1323,Nigel Alvares介绍说,该系列SSD控制器经过专门设计,能够最大限度满足边缘计算和数据中心在功耗性能与容量性能方面的严苛需求。

NVMe-oF SSD转换控制器已经有应用

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Nigel Alvares介绍,目前东芝已经推出了由Marvell NVMe-oF SSD转换控制器88SN2400提供支持的原生NVMe-oF以太网固态硬盘。据悉,该固态硬盘是全球首款以太网直接连接的SSD产品。

资料显示,东芝完整集成的以太网SSD内置了一颗Marvell 88SN2400转换器,其外形像普通的2.5寸U.2/U.3 SSD,实际上传输通道是两条25GE以太网连接。

“我们和东芝合作的业界首款2.5英寸以太网SSD是我们共同开发的产品。它具备更高的性能、更低的成本、更低的能耗,很大程度上降低了CPU带来的缺陷。”他称。

在客户端应用上,Marvell与深圳大普微电子科技有限公司(DapuStor)合作推出了高性能NVMe SSD Haishen3系列,该系列产品采用了Marvell专业级SSD PCIe主控芯片和东芝96层BICS4 3D eTLC Nand,具备强大的每瓦吞吐量。

Nigel Alvares最后说道,云计算时代和大数据时代驱动了软件定义基础设施的需求,包括阿里巴巴、百度、谷歌、微软等在内的互联网巨头公司,都在开发以软件定义基础设施。该类基础设施非常灵活,在架构上面可满足日益变化需求。以太网存储产品核心对数据中心和边缘计算、5G架构来说具有颠覆性的意义。所以未来以太网存储将会变革整个数据中心和边界架构,Marvell将助力大家共同实现以太网存储的变革。

原创
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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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