上海2017年5月11日電 /美通社/ -- 本文為(wei)Dostor主編(bian)宋家雨(yu)所撰(zhuan)寫的文章，以下為(wei)全文內容詳(xiang)情：

NVMe標準推(tui)廣速度之快出乎意料，如(ru)今(jin)U.2接口(kou)已成為x86服務器標配，作(zuo)為御用(yong)接口(kou)（兼容SAS/SATA），如(ru)此也(ye)就掃除NVMe PCIe SSD盤最后障礙(ai)，一句話，SSD盤也(ye)實現PCIe連接了，卡和盤的(de)界(jie)限消失(shi)了。

從卡到盤的演進

通(tong)過NVMe協議，SSD盤透過PCIe直連CPU，不似以往還要(yao)轉換為SAS/SATA，因而開啟了一(yi)個新時代。

從技術上，在(zai)(zai)磁盤（HDD）的(de)時代，由(you)于磁盤屬于低(di)速設(she)備，因此(ci)SAS/SATA協(xie)議(yi)自(zi)身帶來的(de)開銷(xiao)可以(yi)忽(hu)略不(bu)計。但在(zai)(zai)SSD時代，SSD太快了，以(yi)至于SAS/SATA協(xie)議(yi)開銷(xiao)變得沒(mei)法接受，作為SAS/SATA換代的(de)協(xie)議(yi)，NVMe協(xie)議(yi)專為閃存介質設(she)計，可以(yi)較大釋(shi)放SSD的(de)性能，特別(bie)是(shi)延遲(chi)的(de)能力。

相比PCIe閃存卡的形式，以往外置SSD要經過SAS/SATA，延遲高，在性能上存在差距，因此在需要數據加速的應用場景，如數據庫的OLTP應用，PCIe閃存卡就成為了不二選擇。Fusion IO首創了PCIe閃存卡產品形態，隨后Intel、三星、寶存（Shannon Systems）、Memblaze等(deng)紛紛涉足PCIe閃存卡市場(chang)，根據設計方(fang)式不(bu)同，PCIe閃存卡可以區分Host-Based、Device-Based兩種(zhong)類(lei)型，其中差別在(zai)于嵌入式處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)的(de)使用，其中Host-Base依賴主機處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)性能，自身不(bu)配處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)，在(zai)成本、功(gong)耗(hao)上表現優異。Device-Based則擺(bai)脫了閃存顆粒(li)對(dui)于主機處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)資源的(de)依賴，適用性更好(hao)。

“從卡(ka)到盤，只是封裝形式(shi)的不(bu)同，其本質是一(yi)樣的。” 寶(bao)存科技CEO陽學(xue)仕強調說。

“以(yi)往主(zhu)機沒有PCIe外(wai)(wai)置(zhi)(zhi)接口(kou)，要使用就只有基于(yu)主(zhu)板上的接口(kou)，這就有了PCIe閃存卡這種(zhong)形態。如今，U.2接口(kou)讓(rang)PCIe外(wai)(wai)置(zhi)(zhi)，NVMe外(wai)(wai)置(zhi)(zhi)SSD盤是水到渠成的事情。”他(ta)說。

適配應用層是關鍵

在(zai)盤(pan)的世界中(zhong)， Intel、三星、東芝、希捷、西部數據、HGST等是真正的“大咔”。從(cong)卡的世界來到盤(pan)的市(shi)場(chang)，寶存、Memblaze這樣品牌如何才能夠實現“猛龍過江”呢(ni)？

“我們和這些大品牌的競爭(zheng)始(shi)終存在，并非(fei)始(shi)自閃(shan)存卡(ka)‘紅利(li)’的消(xiao)失(shi)。”陽學仕說。

陽學(xue)仕表(biao)示(shi)：需(xu)要(yao)看(kan)到，Intel、三星(xing)這樣的(de)廠商都有PCIe閃存卡的(de)產品，在競爭中，寶(bao)存之所以(yi)在市場(chang)表(biao)現優異(yi)，是(shi)有其(qi)深刻原因(yin)的(de)。

“本質(zhi)上說，閃存存儲介(jie)質(zhi)并不(bu)是(shi)一個可(ke)靠(kao)的介(jie)質(zhi)，存在著寫(xie)入壽(shou)命(ming)受限(xian)等(deng)(deng)問題，需(xu)要通過校驗、RAID和磨損均衡設計等(deng)(deng)一系列措施(shi)，讓SSD設備能夠滿足應用的需(xu)要。這需(xu)要上層的應用軟(ruan)件(jian)，如數據庫(ku)等(deng)(deng)和SSD硬件(jian)管(guan)理(li)緊(jin)密配合，如此才能夠較大釋放閃存的優勢。” 陽(yang)學仕說。

與國(guo)際廠商(shang)相比，國(guo)內廠商(shang)在本地化服務和響應速(su)度上占(zhan)有明顯優勢，深入(ru)應用，密(mi)切配(pei)合這是國(guo)內品牌取成(cheng)功的(de)重要(yao)原因。

“這些優勢，以及技術上的沉淀積累，并不會因為(wei)硬件形態的改變而(er)消失。”陽學仕(shi)說。

軟件定義，殊途同歸

在閃存卡(ka)加速卡(ka)世界中，Host-Based、Device-Based之爭曾是一道亮麗的風景。如今，在NVMe的時代(dai)，由于早(zao)期的NVMe標準采(cai)用Device-Based方式，Host-Based似乎(hu)也處于下風。會有很多人認為，Host-Based很難轉型到Device-Based，即使轉型，經驗(yan)積累不夠(gou)也使其難以實(shi)現超越。

實際(ji)上，陽學仕曾是Marvell第(di)一代閃(shan)存控制器(qi)(qi)的技術(shu)負責人(ren)，對于閃(shan)存控制器(qi)(qi)技術(shu)非(fei)常熟悉。但在2011年，當他(ta)舉家(jia)歸國創辦上海寶(bao)存信息(xi)科技有限公司的時(shi)候，他(ta)卻選擇了Host-Based，也就是沒有CPU處理器(qi)(qi)的方案。

談到其中的(de)原因，陽學仕表示：用(yong)戶(hu)并不關注Host-Based還是Device-Based，用(yong)戶(hu)關注的(de)是如何較大程度發揮(hui)閃存(cun)的(de)能力，解決實際應用(yong)中的(de)性(xing)能瓶頸問題。

“我(wo)們不說Host-Based和Device-Based，我(wo)們說軟件定義(yi)設計(ji)和嵌(qian)入(ru)式設計(ji)。我(wo)們認(ren)為軟件定義(yi)的方式更(geng)加(jia)有利(li)于釋放閃存的特性。此外，在可靠性、功耗，以及成(cheng)本(ben)上，軟件定義(yi)均占(zhan)有優勢。” 陽學仕說。

NVMe標準從(cong)1.0，到(dao)1.2、1.3始終堅(jian)持(chi)開放的策略，其中，類似HMB(Host Memory Buffer), CMB(Controller Memory Buffer), open-channel SSD這樣技術，NVMe over Fabric等就是(shi)要將原本嵌入式(shi)(shi)控制器承擔(dan)資源和任(ren)務(wu)向主機、網(wang)絡(luo)進行遷(qian)移。所以未來(lai)，嵌入式(shi)(shi)和軟件定義應(ying)該是(shi)殊途同歸。

陽學仕表示：“未來的技術趨勢(shi)，就是將適(shi)合(he)的軟件向主(zhu)機進行遷移。”

DRAM-less的話題

DRAM-less設(she)計(ji)，是(shi)寶存(cun)(cun)在(zai)產品可靠性上獨有(you)的技術優勢，確(que)保在(zai)極少量控制器緩(huan)(huan)存(cun)(cun)的情(qing)況下，應(ying)對在(zai)突發掉電情(qing)況下，由(you)于緩(huan)(huan)存(cun)(cun)數(shu)(shu)據(ju)沒有(you)落盤（沒有(you)寫入NAND顆粒(li)）所導致的數(shu)(shu)據(ju)丟失(shi)。

但是(shi)(shi)(shi)片上緩存(cun)的(de)(de)(de)減(jian)少是(shi)(shi)(shi)否(fou)會(hui)影響系(xi)統的(de)(de)(de)性能(neng)呢？以(yi)寫放大為(wei)(wei)例，對于SSD來說是(shi)(shi)(shi)要努力減(jian)少的(de)(de)(de)，理論是(shi)(shi)(shi)緩存(cun)計算(suan)應該非(fei)常有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)辦法。對此，陽學仕指出(chu)，理論上是(shi)(shi)(shi)可以(yi)的(de)(de)(de)，但在實(shi)際的(de)(de)(de)產(chan)品實(shi)踐中，這(zhe)個度是(shi)(shi)(shi)非(fei)常難以(yi)把握的(de)(de)(de)。如果不是(shi)(shi)(shi)從單(dan)一產(chan)品（如盤(pan)）而是(shi)(shi)(shi)從系(xi)統應用的(de)(de)(de)角度，系(xi)統會(hui)有(you)(you)非(fei)常多層(ceng)緩存(cun)（buffer）的(de)(de)(de)設計，但主機側的(de)(de)(de)緩存(cun)是(shi)(shi)(shi)最(zui)為(wei)(wei)有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)，這(zhe)也是(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)什么寶存(cun)堅持采用軟件定義設計方式的(de)(de)(de)原(yuan)因之一。

目前為止，寶(bao)存對外提供多種(zhong)形(xing)式的產品方案。從(cong)軟件(jian)定義的Direct-IO PCIe Flash到(dao)Hyper-IO NVMe G5，包括SATA3 SSD的產品。寶(bao)存始(shi)終堅持(chi)針對應用(yong)軟件(jian)進行定制化(hua)和(he)優(you)化(hua)，在性能保(bao)持(chi)和(he)通(tong)用(yong)型(xing)產品的技(ji)術(shu)優(you)勢。“以原子(zi)寫技(ji)術(shu)為例，寶(bao)存是少數(shu)能夠將其(qi)產品化(hua)的廠(chang)商之一。” 陽學仕(shi)說。

NVMe時代(dai)到來，推動閃存技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)(yong)(yong)跨(kua)越了一個新的(de)(de)(de)(de)(de)臺階，但(dan)這并不意味通用(yong)(yong)(yong)型(xing)產品(pin)時代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)到來。技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)異(yi)始(shi)終(zhong)是存在的(de)(de)(de)(de)(de)。其(qi)中(zhong)，很多(duo)差(cha)(cha)異(yi)沒有辦法(fa)用(yong)(yong)(yong)簡單的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)分(fen)辨出(chu)來，特別(bie)是可靠性(xing)、穩(wen)定性(xing)需要時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)驗。在應(ying)用(yong)(yong)(yong)產品(pin)初期，產品(pin)之間(jian)來不開差(cha)(cha)距(ju)，但(dan)是隨(sui)著時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)累積，SSD壞塊的(de)(de)(de)(de)(de)增加，不同的(de)(de)(de)(de)(de)設計方案(an)就會變現出(chu)很大的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)異(yi)。

一句話，技術還在不斷進步之中，Host還是Device，嵌入式還是軟件定義，遠沒有到水落石出的時候。