毁三观!NVMe HDD即将面世!

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想象一下,如果数据中心中的所有存储设备和层都可以围绕一组可互操作的尺寸、连接器位置和公共接口协议来构建。这是存储供应商及其数据中心客户在2020年虚拟OCP峰会存储项目更新会议上讨论的主题。

如果使用NVMe接口的HDD(现在用于NAND闪存和Optane SSD)是可用的,那会怎样?在2020年的OCP峰会上,希捷、WDC和微软就在未来2-3年内使用NVMe协议接口构建HDD进行了讨论,并暗示到2025年这将成为普遍现象。

其想法是HDD甚至磁带,可以使用第三代PCIe NVMe接口。来自微软Azure的Jason Adrian说,让HDD和SSD同时使用NVMe将消除协议转换,如使用SAS控制器ASIC。NVMe HDD可以直接连接到主机CPU以获得中低等的HDD数量,并且可以使用PCIe交换机而不是SAS扩展器来获得高驱动器数量。

此外,具有多执行器的NVMe HDD可能在性能上具有优势。下面这张来自希捷的PPT展示了NVMe HDD可能获得的一些优势。

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使用NVMe HDD的优点有很多:可以将HDD置于智能NIC之后;并使用多个HDD之间共享的ASIC/FPGA加速器执行计算存储;同时能够将具有相同驱动器堆栈和卸载的SSD和HDD混合在一起。此外,NVMe HDD和SSD将支持更有效的可组合数据中心架构,NVMe-HDDs简化了NVMe- oF(如通过以太网)硬件和固件栈。

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如下所示,在以太网结构NVMe HDD、磁带和SSD上运行NVMe可以将分区存储和NVMe- oF计算节点相结合,从而在数据中心中创建动态可组合存储资源。

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戴尔和惠普谈到了未来的设备形式因素,包括NVMe HDD以及各种SSD存储设备,如下图所示。这些设备大小将是可互操作的,即较小的设备适合于较大的外壳,只要所有存储设备都有公共连接器放置。

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注意,通用连接器是为未来而设计的,支持PCIe、NVMe、CXL或GenZ,支持X4、X8和X16链路宽度,并至少支持PCIe Gen6。支持的设备有1U和2U底盘高度,设备厚度使容量最大化,同时也使高功率成为可能。

除了创建NVMe接口HDD的讨论之外,还有很多关于SSD尺寸的讨论,特别是关于数据中心中比M.2和U.2更有效的SSD尺寸的讨论。SNIA现在主办了SSD的尺寸标准,在OCP峰会上最受欢迎的两个EDSFF标准是E1.L (L表示long)和一个新的尺寸E1.S(S表示short),它可以以更小的尺寸提供比U.2更高的性能。这两种尺寸SSD都是为1U机架单元设计的。

如下图E1.S适用于使用快速3D NAND甚至新的持久内存技术的高IOPS密集型工作负载。E1.S也适用于使用加速器的计算存储,E1.L是为最低总拥有成本(TCO)而优化的,具有高容量、低性能的闪存,如QLC闪存。因此E1.L提供了一个大的TB/rack而E1.S被调整到高的IOPS/rack。

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发展E1.S很重要,因为它允许更高功率的未来SSD设备,同时具有更高的存储密度,因此具有更高的TB/瓦特,如下图所示。
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在Facebook OCP峰会的虚拟展位上,Yosemite V3展示了1OU配置的E1.S SSD,1个刀片服务器为包括计算的4-25mm E1.S SSD,同时每个机箱上的12个刀片,支持低气流的48-25W ssd和高达768 TB的4OU,支持TLC闪存和存储类内存(如Optane)。正如在谈话中指出的,1U固态硬盘机箱中的1PB只需要几代固态硬盘。

2020年OCP峰会存储项目更新上展示了可组合存储设备的远景,包括使用NVMe接口的HDD、SSD甚至磁带的内聚系列。这使得NVMe-oF能够使用包含计算存储和更高性能及容量的以太网。

原文链接https://www.forbes.com/sites/tomcoughlin/2020/05/15/nvme-for-all-data-center-storage/#2e5657bd7e05


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