PMC FlashTec NVRAM：抓住閃存細分市場(chǎng)需求

當前，基于閃存的創(chuàng )新已經(jīng)成為數據中心領(lǐng)域最大的熱點(diǎn)，市場(chǎng)上已經(jīng)涌現出五花八門(mén)的閃存產(chǎn)品。大家公認閃存對于數據中心應用的加速效果十分明顯，無(wú)論是服務(wù)器內部的固態(tài)硬盤(pán)、PCI-E閃存卡還是混合陣列、全閃存陣列都已經(jīng)在數據中心領(lǐng)域得到驗證，尤其是隨著(zhù)閃存成本價(jià)格穩步下降，閃存在數據中心領(lǐng)域的應用趨勢必然加快。同時(shí)，隨著(zhù)云計算、大數據、社交網(wǎng)絡(luò )、移動(dòng)化四大趨勢的來(lái)臨，超大型數據中心用戶(hù)對于加速的需求更進(jìn)一步，傳統的閃存產(chǎn)品已經(jīng)不能較好滿(mǎn)足超大型數據中心用戶(hù)某些關(guān)鍵性應用需求，超高性能的閃存產(chǎn)品成為這些超大型數據中心用戶(hù)在關(guān)鍵性業(yè)務(wù)中所渴求的對象。近日，PMC公司就推出了其針對超大規模數據中心和企業(yè)級用戶(hù)的千萬(wàn)次IOPS閃存產(chǎn)品FlashTec NVRAM加速卡，PMC公司表示FlashTec解決了傳統存儲（包括傳統閃存加速）在性能上的瓶頸，并克服了傳統DRAM在電源以及維護上的不足，從而創(chuàng )立了全新的存儲層，很好地滿(mǎn)足了閃存加速細分市場(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)在數據中心中并不陌生，當前像固態(tài)硬盤(pán)（SSD）、PCI-E閃存卡已經(jīng)在很多服務(wù)器中得到應用。用戶(hù)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(zhù)超大型數據中心用戶(hù)的業(yè)務(wù)規模越來(lái)越龐大，在傳統的內存和高性能的SSD之間能否再有一層存儲層來(lái)滿(mǎn)足一些用戶(hù)在元數據、寫(xiě)緩沖等關(guān)鍵性應用方面的需求？PMC給的答案就是FlashTec NVRAM加速卡。

在PMC公司看來(lái)，寫(xiě)緩存和元數據處理是當前數據中心中數據處理的難點(diǎn)所在，這兩種負載都呈現出需要設備擁有盡可能高的性能特征，最理想的狀態(tài)即是這兩種應用能夠通過(guò)內存來(lái)處理，但是內存因為價(jià)格以及斷電之后的保護等問(wèn)題受到限制；另外，隨著(zhù)超大型數據中心用戶(hù)的應用日漸龐大，采用傳統SSD的方式在性能上已經(jīng)逐步滿(mǎn)足不了這兩個(gè)應用的性能需求；而FlashTec NVRAM加速卡則結合了DIMM和SSD之間的優(yōu)勢，去除了DIMM和SSD的不足之處，從而能夠很好地解決寫(xiě)緩存和元數據處理等應用的性能瓶頸。

圖一：PMC認為FlashTec NVRAM加速卡很好地填補了DRAM和PCI-E閃存卡之間的性能空白。

根據PMC公司介紹，FlashTec NVRAM加速卡基于業(yè)界標準的NVMe接口，采用了PCI-E 3.0接口直接與主機相連，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，分別配置了16GB、8GB和4GB容量。PMC公司表示FlashTec NVRAM加速卡能夠實(shí)現性能十倍于當前最快速的的固態(tài)盤(pán)，可提供超千萬(wàn)的IOPS。

圖二：PMC FlashTec NVRAM加速卡外觀(guān)，該加速卡配置了4Gb、8Gb和16Gb三個(gè)型號的DRAM，同時(shí)還有閃存備份模塊和備份電源模塊。

PMC公司專(zhuān)家張冬表示：“FlashTec NVRAM加速卡為一款標準半高、半長(cháng)尺寸的PCI-E卡，其設計緊湊，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的系統屬于非常高端的。但是，現在則是連入門(mén)級都稱(chēng)不上?，F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(kāi)始顯現，目前閃存的耐用度已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)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，這樣無(wú)疑增加了維護難度和機架空間?！睆埗a充道。

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

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

FlashTec NVRAM：定位在閃存細分市場(chǎng)

不可否認，閃存在數據中心形成普及應用的趨勢下，用戶(hù)對于閃存的需求也開(kāi)始走向細分，這種現象也在客觀(guān)上刺激了廠(chǎng)商在閃存上面的創(chuàng )新，就如PMC推出的針對寫(xiě)緩存和元數據處理等應用的FlashTec NVRAM加速卡。PMC公司也認為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層之間是當前閃存創(chuàng )新的聚焦點(diǎn)。

事實(shí)上，在當前市場(chǎng)中，除了PMC之外，也有其他廠(chǎng)商在專(zhuān)注于更快速的閃存產(chǎn)品的創(chuàng )新。比如當前比較流行的NV-DIMM產(chǎn)品，其通過(guò)閃存+電容組成的內存條的方式來(lái)提升處理速度。PMC技術(shù)專(zhuān)家張冬表示：“NV-DIMM的機制與FlashTec NVRAM類(lèi)似，但是FlashTec具有容量大、不占用DIMM插槽，FlashTec還有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的處理器來(lái)移動(dòng)數據，減輕CPU的數據移動(dòng)處理消耗?！?/p>

圖五：PMC公司認為NV-DIMM的加速方式需要更加復雜的系統設置。

“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周期內存總線(xiàn)帶寬等缺陷?！睆埗a充道。

不過(guò)張冬也承認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，像分布式存儲的元數據節點(diǎn)是限制分布式存儲性能的關(guān)鍵，元數據處理太慢會(huì )導致分布式存儲整體性能刪不去，FlashTec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(hù)登陸產(chǎn)生的一堆日志，數據非常小，但是跟關(guān)鍵應用結合緊密，需要FlashTec這樣的產(chǎn)品來(lái)提升處理速度?！?/p>

最后，張冬表示后續會(huì )推出更多容量規格的FlashTec NVRAM加速卡產(chǎn)品，當前的4GB-16GB容量規格已經(jīng)能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的使用。