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2017年企业闪存存储技术将加速发展

根据业界领先的存储供应商的首席技术官预测,2017年及以后新的基于NVMe协议的企业闪存,以及即将推出的内存技术的速度和延迟将会有所突破。以下是存储行业技术领导者关于企业闪存存储世界以及固态存储在2017年及以后的预测。

作者:佚名来源:机房360|2017-06-27 15:21

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根据业界领先的存储供应商的首席技术官预测,2017年及以后新的基于NVMe协议的企业闪存,以及即将推出的内存技术的速度和延迟将会有所突破。

业界领先的存储供应商的首席技术官和其他技术负责人预测企业闪存存储采用将会加快,随着更多的驱动器进入市场,价格持续下滑。由于采用了新一轮延迟下降的非易失性存储器快速(NVMe)固态驱动器(SSD)和NVMe over Fabric(NVMe-oF)技术,他们希望推出速度更快的闪存产品。

NVMe协议不再仅仅是通过PCI Express总线快速连接到PC的快速协议。人们需要了解NVMe使用的未来,包括有关M.2SSD外形尺寸接近服务器就绪容量和速度的独家细节。

企业充分利用最新的NVMe和NVMe-oF技术,将需要传统存储阵列供应商的架构工作。这将于2017年开放,创业公司为了满足用户,需要超高速和低延迟固态存储,以满足苛刻的工作负载的需求。

另外,对于无法获得足够性能的企业,企业级闪存存储领域也将是新的内存媒质,例如来自英特尔的3D XPoint,三星的美光和Z-NAND公司。

闪存存储

以下是存储行业技术领导者关于企业闪存存储世界以及固态存储在2017年及以后的预测。

(1) 企业闪存存储采用将会加速

戴尔EMC公司全球技术战略副总裁Daniel Cobb

Daniel Cobb

戴尔EMC公司全球技术战略副总裁Daniel Cobb:我们将继续加快采用闪存,甚至将超出人们的预期。更多的3D NAND晶圆厂正在上线,而且已经达到了它们具有很高工艺成品率的地步。随着我们从这个小型行业闪存短缺期间中脱颖而出,我们一直在经历转型,我们将看到闪存采用将会继续加快。

Hu Yoshida

日立数据系统公司首席技术官Hu Yoshida:闪存将成为主要的存储媒质,这使我们能够更少地关注调试和管理存储。人们不必担心这是一级还是二级存储,哪些应用程序应该在闪存上运行。全闪存技术临近点已经到了。它不再是价格或性能问题。闪存的发展将会更好。随着新技术(如3D和TLC)的采用,闪存容量将急剧增加。业界表示,到2020年,我们将获得128TB闪存模块,这意味着价格大幅下降。

更多存储供应商和自有存储设备的公司(如Google和Facebook)将开始构建自己的闪存模块,因为他们意识到他们可以添加的好处,可以将更多的智能放入闪存模块,并使闪存产品更加高效,因为它是可编程的。它们可以在上游的控制器中添加像压缩这样的功能,而不会对任何性能产生影响。闪存驱动器中编程的另一件事就是闪存驱动器。当我们得到一个擦除命令时,只是重新格式化所有的单元格,甚至控制器看不到的单元格。这对于隐私要求很重要。

IBM存储公司研究员兼副总裁兼首席技术官Vincent Hsu表示:短期来看,厂商将会积极采用3DTLC技术。我们看到人们在QLC(quad-levelcell)上工作,即4bit/cell。但是我想人们会看到在2017年底发生的事情。由于密度的改善,我们看到闪存占用更多的工作负载。它不再仅仅是在线事务处理(OLTP)。我们已经看到有人要求全闪存文件和对象存储,我想我们将在2017年看到更多的这种请求。

(2) NVMe和NVMe over Fabrics

戴尔EMC公司的Daniel Cobb:我们将在2017年停止谈论NVMe协议和NVMe over Fabrics技术,并于2017年开始出货。我们终于看到,NVMe驱动器的丰富生态系统与SAS存储的SAS协议一起存在。而NVMe over Fabrics将代表一种新的方式来存储与。这个行业不会大规模地转移到那些新技术上,但将开始进入甜蜜点。我们将开始看到尽可能低的延迟或尽可能高的吞吐量将找到愿意实施的客户的用例。这可能是跨服务器的外部存储,内部或DAS(数字附加存储)存储,以及超融合基础架构。

Pure Storage公司产品副总裁Matt Kixmoeller:主流闪存技术将从SATA和SAS驱动器转变为NVMe驱动器,并开辟下一代产品的性能和效率。我们现在开始看到双端口NVMe驱动器的可用性,使其可用于企业全闪存阵列。这将是全闪存阵列架构一个相当大的转变。这不是人们可以轻松改造的东西。这将需要硬件设计和软件架构的发展,以充分利用NVMe协议。第一波将是NVMe设备,并在全闪存阵列中使用NVMe。

下一波技术是NVMe over Fabric过渡。这是非常令人兴奋的,因为它开始改变DAS和SAN(存储域网络)存储之间的关系。如果用户查看许多应用程序--Hadoop,Spark,Cassandra,所有的NoSQL数据库,其中许多都围绕着服务器DAS存储的模型构建了架构。它们通常部署在带有本地连接的闪存或磁盘的白盒服务器上。NVMe协议突破了网络存储可能与本地DAS具有相同性能配置文件的障碍。

J Metz

思科系统公司首席技术官办公室存储网络与解决方案研究开发工程师J Metz:NVMe和NVMe over NVRAM(NVMe-oF)设备将开始出现,但并没有真正改变存储架构。最初的部署将会复制现有的功能和特性,以获得性能优势,但它们并不会真正改变游戏规则。而真正富有想象力的解决方案不会在2018年之前推出,但早期采用者将会在2017年找到一些有创意的专有解决方案。他指出,这是其个人的预测,不代表他所在的公司。

Martin Skagen

博科通信系统公司数据中心基础设施部门首席技术官Martin Skagen:我们将看到全闪存阵列突破了1000万IOPS的屏障,NVMe协议将成为这一进步的贡献者。NVMe是真的闪存2.0。当人们开始研发闪存产品几年后,不同类型闪存之间的表现并没有很大的差异,而且还有很多事情要做,以使其运行良好。然后,它变得更加商品化,真正推动了全闪存阵列市场发展。

但是,NVMe将会面临一场革命,如果企业拥有合适的架构,可以从现有的闪存技术逐渐超越其性能。这不仅仅是使用NVMe闪存替换现有的SATA闪存。对于如何在控制器上处理闪存本身有很大的影响。也许一个或两个传统的供应商可以在那里完成一些工作,但从软件和硬件的角度来看,这是一个代价昂贵的事情。规模较小的新公司将会更好的机会,因为他们从头开始。他们没有任何现有的架构。

NVMe协议可以使客户降低闪存定价。如果客户购买了大量闪存,那么从购买阵列的供应商处购买闪存产品可能是有利的。NVMe支持即插即用设备,因为它是一个更加标准化的芯片组。

IBM存储公司研究员兼副总裁兼首席技术官Vincent Hsu:厂商将会非常重视新协议来利用闪存的性能优势。业界将有多个协议和接口。而只采用一种技术将不能满足所有的工作负载的需求。NVMe技术将在2017年更加普及,而且未来,我们将看到行业开始投资基于NVMe的架构。Open CAPI允许更好地优化以减少延迟。IBM Power Systems几年前开发了CAPI[相干加速器处理器接口],我们正在将其作为开放标准。它确保PCIe总线和处理器是一致的。它在存储层中减少成千上万个指令,并提供低得多的延迟。Open CAPI声称在PCIe接口上具有10倍的性能。

(3)用于企业闪存存储的新内存技术

戴尔EMC公司的Daniel Cobb:新的内存媒质将开始推广应用,我们终于要了解Micron和Intel的3D XPoint。它没有DRAM速度那么快,但比NAND快。它可以在数百纳秒的访问时间内运行。由于其低开销和高性能,这是NVMe架构的优势。这也将为一个成本低廉的内存设备。大概20年以来,计算机工业将会出现更多的新的存储介质。

我们将在2017年停止谈论NVMe和NVMe over Fabrics,并于2017年开始销售产品。戴尔EMC公司全球技术战略副总裁Daniel Cobb:我们还将看到来自三星的替代存储媒质,如Z-NAND,这是对3D XPoint的回应,弥补了DRAM与闪存之间的差距。而不是发明一种新型的媒质,三星公司表示实际上可以继续使NAND速度更快。而该公司专注于使NAND成本较低,容量更大,但并没有将其重点放在速度更快上。在技术上,三星公司的产品令人关注的,因为任何一家主要的内存代工厂都可能主要致力某个方面,所以他们进行了大量的工作。

惠普企业公司数据中心基础设施组织首席技术官Milan Shetti:持续记忆存储技术将开始出现在计算和存储产品中。我们将看到DRAM的形式因素和电池支持的持久性存储器在以前的磁盘形式因素中的引入。人们将首先开始采用电池支持的DIMM[双列直插式内存模块],随着不同的持续存储器技术的发展,人们也将开始采用。类似于消费行业为闪存带来经济效应的事情,物联网行业正在为持久记忆存储而努力。由于设备中越来越多的传感器需要本地内存,所以我们将看到持久的内存的成本开始变得更加低廉。这将是一个长期的过程。

思科系统公司首席技术官办公室存储网络与解决方案研究开发工程师J Metz:持久性内存/存储级内存的进步将改变应用程序和操作系统如何与存储进行交互的本质。分层解决方案将崩溃。如今的一级存储将是零级,二级存储将成为归档。延迟和计算瓶颈的变化将改变数据访问的方式以及处理所需的时间。由于增加了延迟和基础设施的扩张,一些系统(如一些缓存机制)将被完全删除。

NetApp公司首席技术官Mark Bregman:从长远来看,我们看到了下一代存储级内存技术的介绍。第一波将在存储设备中使用新的高性能的持久存储器。但是越来越少的理由把它包装成类似于存储的东西。我想我们将看到新的系统架构出现,这可能看起来像一个非常大的持久内存的系统,而不是附加在存储器上的较小内存。所以我们将开始看到具有大量持久性内存的新系统技术的发展。然后,与今天谈论的高性能二级或一级的存储相比,附加存储的需求将不同于存档。但这并不会在2017年发生。在未来一年内,我们可能会看到新公司推出新架构。这将是这一波技术浪潮的前沿。

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