NVMe闪存炙手可热;Optane、SCM仍在升温

日期: 2019-08-18 作者:Dave Raffo翻译:邹铮 来源:TechTarget中国 英文

NVMe闪存已成为主流企业存储技术,而那些被视为NAND闪存替代产品的存储级内存仍处于新兴产品类别。

这是上周2019年闪存峰会达成的共识。在闪存峰会,存储供应商会展示他们当前的产品,预览那些即将推出的产品,并分享其他技术的长期路线图,而这些技术可能永远不会面市。

多年来,在闪存峰会,针对NAND闪存的NVMe接口一直是一项新兴技术,而现在已经在领先供应商和初创公司的闪存存储阵列中很常见。

四级单元(QLC)NAND正在进入企业领域,它可帮助降低价格,低于目前领先的三级单元(TLC)NAND。四级单元应该会让NAND闪存在未来几年保持主流地位,尽管有人预测,存储级内存(SCM)和持久内存技术最终将取代NAND。SCM和持久内存可弥合NAND​​与更快更昂贵的DRAM之间的价格和性能差距。

Intuitive Cognition Consulting公司负责人Dave Eggleston说:“DRAM的未来就是DRAM,而NAND的未来就是NAND。这并不会发生改变。真正的问题是,你如何在两者之间找到适当的位置,并加以充分利用?”

NVMe闪存阵列现在很常见

戴尔EMC、IBM、NetApp、Pure Storage和惠与公司都出售NVMe闪存阵列,初创公司Pavilion Data Systems、Apeiron Data Systems、Excelero和Exten Technologies也有相关产品。上个月,AWS公司还收购了另一家NVMe闪存创业公司E8 Storage。

与SAS / SATA驱动器相比,使用NVMe协议的驱动器可减少延迟并提高吞吐量。然而,用于在网络间移动数据的NVMe over Fabrics(NVMe-oF)连接远未成为主流。NVMe-oF支持光纤通道、RDMA和TCP / IP协议,但存储供应商在阵列前端添加NVMe-oF支持的速度很慢。

DCIG公司首席分析师Ken Clipperton表示:“在过去一年中,前端连接方面取得了实质性进展,我说的是速度。”

但真正的进步是在后端的NVMe驱动器。

Clipperton说:“NVMe协议比传统协议轻得多,后端的NVMe驱动器效率更高;它们在全闪存阵列中使用更少的CPU周期来提供给定的性能水平。”

英特尔Optane尚未发展

在闪存存储系统中,英特尔Optane(基于3D XPoint技术)是取代NAND的最直接候选者,但它仍属于新兴技术。英特尔于2017年开始销售Optane固态硬盘,并在2019年初增加了Optane DC持久性内存DIMM卡,但部署速度缓慢。戴尔EMC PowerMax、惠与 3PAR和初创公司Vast Data的Universal Storage阵列都使用Optane作为存储层或缓存,但大多数系统供应商并不急于部署它。很少有应用程序可以利用这项技术。

目前英特尔仍然在Optane上亏钱:在上个季度其内存损失了2.84亿美元,在过去的16个季度中有12个季度亏损。Micron是其开发3D XPoint内存的合作伙伴,该公司尚未推出采用该技术的产品。Micron公司提供了有关其3D XPoint计划的一些细节,并指出将在2019年推出产品。不过,Micron在闪存峰会没有提供3D XPoint更新。

Optane的部署面临经济和技术障碍。Objective Analysis公司首席分析师Jim Handy表示,英特尔与Optane存在“鸡和鸡蛋问题”:其价格必须低于更快DRAM的价格才能使其具有吸引力,但这样的话,又没有利润空间,除非实现大规模部署。

Handy说:“到目前为止,英特尔一直在补贴3D XPoint。虽然其他所有人都已经在NAND和DRAM上赚钱,但英特尔的内存组已经损失了不少钱。”

Handy预测英特尔将继续销售Optane。他表示英特尔最终将获得盈利,并且还从运行Optane所需的处理器赚更多的钱。

他表示:“Optane处理器现在是15,000美元的处理器,而不是10,000美元的处理器。它最终将成为一项有利可图的业务。英特尔最终将挽回这些损失。”

而对于Micron的3D XPoint未来,Handy不太确定。

他指出:“我怀疑Micron正在等待3D XPoint获利,才会考虑推出其他产品。但3D XPoint可能要到2020年才会盈利。他们说他们将在2019年推出产品,这并不意味着什么,因为他们早在2017年就说过要推出产品。”

想要发挥Optane的全部优势,需要软件供应商修改其应用程序,而大多数供应商还没有这样做。

Eggleston说:“在与软件开发人员合作以及创建模型方面,英特尔做了非常出色的工作,使应用程序成为持久性内存感知。然而,不幸的是,很多应用程序还没有被重写。我认为英特尔有些挣扎的地方是,当3D XPoint问世时,他们就已经很清楚,它在SSD中的表现并不是特别好,但是他们还是选择从那里开始,因为这是可最快获利的地方。过去价值主张是在内存中,现在仍然是这样。”

MRAM取得进展

磁阻RAM(MRAM)是另一种SCM技术,该技术也开始在企业中得到部署,但它还处于早期阶段。IBM将Everspin的MRAM芯片嵌入到运行在IBM FlashSystem阵列中的FlashCore媒介中。其他MRAM供应商包括Spin Memory、Crocus Technology、Applied Materials和Avalanche Technology等公司。

Clipperton 称:“在MRAM领域,制造商现在正在生产一定数量的MRAM。目前它还没有取代闪存,在大多数情况下,它用于取代DRAM on SSD。IBM正在使用MRAM来替代DRAM on SSD,而不是使用DRAM和电容器,所有东西都是持久性的。即使在网络接口卡上,也会出现持久内存。这有点前瞻性。”

咨询公司Advanced Computation and Storage LLC总裁Rob Peglar说:“我对MRAM印象特别深刻,我没有诋毁任何其他技术的意思,但我认为MRAM似乎正在非常快速地发展。”

新兴用例

2019年闪存峰会强调了闪存超越传统企业存储的用例。例如,闪存在AI应用程序中扮演着重要角色。全闪存非结构化数据供应商戴尔EMC、NetApp、Pure Storage、IBM、DataDirect Networks、Excelero和Vast Data都具有闪存阵列,旨在提供AI应用程序所需的延迟、吞吐量和并行访问。

计算存储也在不断发展,并可帮助将闪存带入边缘设备。计算存储使用SSD内部的多核处理器从存储控制器卸载CPU密集型功能。例如,NGD Systems公司采用片上系统设计,将ARM处理器嵌入到SSD中。ScaleFlux、Eideticom和Pliops也有计算存储产品。

这些产品可为边缘设备带来处理能力和存储。

Peglar说:“最前沿是在边缘。你可以想到风力涡轮机或蜂窝信号塔使用边缘的例子。你不会在那里放置12个19英寸机架。而且,功率分配非常低;你没有很多功率。但是,如果你在蜂窝信号塔的边缘,你正试图获取170,000个5G连接上的诊断信息,你就没有太多时间去这样做。所以你必须有更快的计算引擎。”

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Dave Raffo

TechTarget存储网站高级新闻总监。

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