NVMe標準如何引爆SSD閃存時代

1、 NVMe標準如何引爆SSD閃存時代？ 如果兩個人都懂得漢語，那么他們可以通過漢語進行高效的溝通，這是再簡單不過的事，當然他們也可以規(guī)定一種新的肢體或者口頭語言進行溝通。事實上，我們也確實因為地域或者其他因素影響而形成了不同的語言和溝通方式。但是參與協(xié)作和溝通的人數(shù)不斷增加，那么商定一個標準語言是高效溝通的必經(jīng)之路。標準化的力量進一步分析就會發(fā)現(xiàn)，語言潛移默化的為大規(guī)模溝通添加了一個標準，如此任何人的發(fā)言都容易被他人理解，大量的時間成本和精力被節(jié)省下來，每個人都可以專注于自己觀點的表達上。今天我們所有的閱讀、聊天、談判等等工作就是建立在這樣一種共通語言的基礎(chǔ)之上。早在2000多年前，禮記中庸就

2、提出了“車同軌，書同文，行同倫”的理論，以此讓社會更加有序、高效的運作。這就是標準化的力量，我們的工作和生活每時每刻都在享受標準化給我們帶來的便利，他讓人與人、人與物以及物與物之間的協(xié)作更加高效。在IT世界，從編程語言到操作系統(tǒng)，從磁盤到超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，幾乎每位先驅(qū)都懂得發(fā)展和推動各類標準的意義，事實上這也是IT產(chǎn)業(yè)能夠高速發(fā)展的決定性因素之一。新技術(shù)從誕生到沉淀成為標準新的IT技術(shù)總是不斷涌現(xiàn)，并且從實驗室走向數(shù)據(jù)中心，此后在不斷實踐中，經(jīng)受住市場考驗的技術(shù)和產(chǎn)品沉淀下來形成行業(yè)標準，新的標準則會塑造新的IT生態(tài)，行業(yè)變革悄然發(fā)生，并為下一輪的IT技術(shù)誕生和發(fā)展創(chuàng)造條件。過去十年中，PCI

3、e SSD正是經(jīng)歷了從高新技術(shù)到標準化的轉(zhuǎn)變。早期的PCIe SSD因為Facebook、蘋果以及國內(nèi)的淘寶等互聯(lián)網(wǎng)公司的青睞，積累下了第一批用戶和實踐經(jīng)驗。數(shù)十萬IOPS、數(shù)GB/s的帶寬以及微秒級延遲使得硬盤的性能被推高了多個數(shù)量級，但是這時的PCIe SSD卻做不到拿來即用。不同的操作系統(tǒng)、不同的應用場景都需要PCIe SSD給出相應的驅(qū)動、配置、維護以及升級方案。PCIe SSD作為數(shù)據(jù)中心的一個存儲組件，借助標準化構(gòu)筑完整的生態(tài)是必然趨勢，而NVMe正是在這樣一個背景下誕生并成為了PCIe SSD開啟閃存時代的引爆點。 （當然NVMe還在IO路徑、主機與SSD通信等多個環(huán)節(jié)有很多優(yōu)勢

4、，但是其首要的使命就是標準化。）NVMe推動PCIe SSD標準化之后發(fā)生了什么NVMe 首先做的事情是統(tǒng)一PCIe SSD、操作系統(tǒng)以及與之相關(guān)組件的通信標準。RHEL及SUSE等Linux發(fā)行版、VMware ESXi、Windows等主流操作系統(tǒng)均支持原生NVMe驅(qū)動多年。借助原生驅(qū)動，Memblaze的PBlaze4及PBlaze5系列PCIe SSD就可以達到穩(wěn)定的高性能狀態(tài)，PCIe SSD終于做到拿來即用了。通過VMware官方認證測試的PBlaze5 NVMe SSD（部分），設備類型標注為NVMe改變遠沒有止步于免裝驅(qū)動，NVMe使得PCIe SSD的研發(fā)以及兼容性測試等工作

5、得到質(zhì)的簡化。如果是非標準的SSD，需要針對不同的服務器及操作系統(tǒng)均做兼容性測試才可以，但在NVMe 時代，將產(chǎn)品拿到UNH-IOL（一家專業(yè)NVMe認證機構(gòu)）進行互通性認證，用戶、服務器及全閃存陣列廠商在UNH-IOL官網(wǎng)就可以獲取所有完成認證的產(chǎn)品信息。NVMe RoadmapNVMe 協(xié)議也在不斷的發(fā)展和進化，除了NVMe主協(xié)議，還有實現(xiàn)帶外管理等功能的NVMe MI及下一代網(wǎng)絡協(xié)議NVMe-oF。今天所有NVMe生態(tài)參與者以此為共同語言，雖然各家IT廠商所處領(lǐng)域各不相同，擅長的技術(shù)也千差萬別，但是因為NVMe橫跨全球的高效協(xié)作有了基礎(chǔ)。例如，存儲廠商不再需要依賴于性能較低的SAS SS

6、D才能達到系統(tǒng)級的高可用，不論是存儲巨頭還是全閃存陣列的后起之秀，都可以便捷的從性能、穩(wěn)定性、高級特性等方面甄選來自全球的NVMe SSD，打造1000萬IOPS和40GB/s讀帶寬的全閃存陣列產(chǎn)品，如此高性能的存儲陣列可以借助Mellanox的RDMA解決方案構(gòu)建NVMe-oF架構(gòu)，實現(xiàn)更高級別的高性能和低延遲；在數(shù)據(jù)中心之外，蘋果早已將NVMe標準的存儲介質(zhì)裝在了iPhone和MacBook上；Windows系統(tǒng)的PC同樣可以插上一塊M.2接口的NVMe SSD。全球這樣的產(chǎn)品和案例數(shù)不勝數(shù)，但需要指出的是標準化并不意味著同質(zhì)化。事實上，NVMe正不斷吸收各類新的技術(shù)規(guī)范，同時各家廠商可以

7、充分利用自己技術(shù)優(yōu)勢在NVMe這一平臺上進行創(chuàng)新。一塊NVMe SSD不僅可以在容量等基礎(chǔ)參數(shù)上做文章，而且有雙端口、SR-IOV、Trim、熱插拔等特性，再進一步各家SSD廠商的資源調(diào)度、磨損均衡、垃圾回收等算法更是各有千秋，這就使得NVMe SSD不僅有足夠的標準化保障其易用性，更有充足的差異化特性應對不同應用場景的需求。同樣，各類符合NVMe-oF的PCIe Switch等產(chǎn)品同樣有多樣化的技術(shù)和解決方案應對多樣化的用戶需求。最終用戶將是NVMe最大受益者NVMe降低了從SSD到服務器乃至整個解決方案的研發(fā)、部署和維護成本。從雙十一背后的電商平臺到承載數(shù)億播放量熱門網(wǎng)劇背后的CDN系統(tǒng)，

8、NVMe SSD不僅是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)大規(guī)模部署的標準存儲組件，更幫助其實現(xiàn)了一個又一個營銷奇跡。垂直行業(yè)客戶同樣受益匪淺，大型企業(yè)的ERP、CRM等關(guān)鍵業(yè)務系統(tǒng)可以借助NVMe SSD徹底擺脫傳統(tǒng)存儲的性能瓶頸，而中小企業(yè)即便不了解NVMe細節(jié)，也可以快速部署少數(shù)幾片NVMe SSD讓自己的虛擬機飛馳起來。這一切都得益于NVMe帶來的標準化，在每年百億美元級的PCIe SSD市場上，NVMe正集合全球IT廠商之力塑造新的存儲生態(tài)，并將最終目標指向更加高效的為客戶創(chuàng)造價值。當然，無論雙十一還是承載大量虛擬機還都不是NVMe SSD乃至閃存的能力上限，人工智能的大規(guī)模人臉比對系統(tǒng)、全球經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析等更多客戶價值正等著我們挖掘。讓數(shù)據(jù)中心的未來充滿想象不只是NVMe標準化組織官方，SNIA、PCI-SIG、Gartner、IDC等標準化組織和分析機構(gòu)也同樣在推動NVMe發(fā)展。從