浪潮企业级NVMe SSD:如何在极致性能、稳定、可靠之间找到最优解

北京2022年9月29日 /美通社/ -- 近年来,随着NAND Flash市价不断下跌,SSD闪存盘的价格随之下降,闪存颗粒成本的降低拓宽了高性能SSD闪存盘的使用范围。其中浪潮存储推出的NS系列NVMe SSD,凭借"极致性能、极致稳定、极致可靠"三大优势,帮助新数据时代各行各业用户应对纷繁业务,成为新型数据中心建设的首选。

浪潮企业级NVMe SSD

浪潮企业级SSD,包括NS6510G1、NS6610G1两大型号,自上市以来凭借高性能、低售价广受企业青睐,目前已助力浪潮分布式存储在SPC-1国际基准测试、助力浪潮InCloud Rail在SPECVirt测试中夺得全球第一。浪潮企业级SSD顺序读、写带宽分别为3300MB/s和1700MB/s,随机读、写IO分别为570k和160k,延时83/14μs,平均无故障工作时间260万小时,性能和可靠性均达到业界领先水平。

凭借其优异的成本控制与设计优化,相对而言浪潮NVMe SSD甚至拥有与SATA SSD比肩的价格,同时其性能又优于SATA盘数倍,时至今日已经成为企业搭建数据存取矩阵的优选载体。

企业级SSD 如何在性能、可靠、成本之间找最优解

新数据时代下,企业客户需要处理的数据量大且种类复杂,除一般业务的结构化数据外,还需要处理视频、图片、各类电子文档组成的非结构化数据。与之对应的,各类数据的挖掘、智能分析、交易、决策等活动又会产生众多的次生小数据,这些都对IT基础设施的数据吞吐性能提出了挑战,SATA SSD逐渐难以满足,越来越多的客户将目光转向性能更强,表现更稳定的NVMe SSD。

与SATA SSD相比,NVMe SSD的高性能主要体现在I/O性能和延时两个方面。一方面,SATA SSD连接只能支持一个队列,一次只能接受32条数据,NVMe SSD 则可以支持多达64000个队列。另一方面,NVMe SSD与CPU直连可以免去SATA与SAS接口的外置控制器(Platform Controller Hub,简称PCH)与CPU通信所带来的延时。在软件层面,与SATA相比,NVMe SSD标准的延时不到高级主机控制器接口(Advanced Host Controller Interface,简称AHCI)的一半,每条命令减少2.5μs的延时。企业级NVMe SSD以性能著称,在快速处理数据的场景下,2.5μs影响的是用户体验,对业务的影响远超2.5μs的字面数据。虽然硬盘本身价格上的差距抬高了方案成本,但浪潮企业级NVMe凭借对NAND特性的极致挖掘,实现了成本的极致优化。

同时,在构建数据冗余阵列时,借助专门服务于企业级NVMe的intel Virtual RAID on CPU(简称VROC)技术,可实现直接在PCIe通道上高效组建RAID,无需额外配置存储控制器,极大节约了RAID成本,与单盘成本优化相结合,最终使基于浪潮企业级NVMe闪存盘的解决方案极具竞争力。

在服务器领域,SATA SSD使用范围更广、体量更大,但在性能方面读写更慢,且SATA协议已经定型,不能再进行后续更新。基于此,浪潮提出两种SATA替换方案:与Trimode方案相比,VROC方案所对应的成本更低,与SATA接近,在另一方面,NVMe SSD 无上联带宽瓶颈,PCIe协议可持续更新,因此可以充分发挥SSD的性能。

用数据说话 浪潮企业级SSD测试数据

RAID 0,一种把连续的数据分散到多个磁盘上存取的数据的存取方式,代表了所有RAID级别中最高的存储性能。

RAID 0场景里,三种模式的顺序与随机读写性能比较

经典的RAID 0场景由8块960G的SATA SSD和8i的2G内存组成。在将RAID 0经典配置中的8块S4510 SATA SSD替换为4块浪潮技术创新的1.92T NS6510G1 NVMe SSD之后,可以得到对应的VROC方案,在16i的4G内存加持下,也可以得到4块RAID卡的Trimode方案。除了单盘性能对比之外,也可以明确:在具体的场景下NVMe SSD的表现更佳,尤其是VROC方案,能在成本上升不到20%的前提下性能提升2.2-11.2倍。

RAID 5场景里,三种模式的顺序与随机读写性能比较

类似的,在性能、安全和成本兼顾的RAID 5场景上,浪潮NVMe SSD同样表现优异。Trimode在提升性能1.8-4.9倍的情况下价格上升约30%,而VROC在提升性能1.3-8.9倍的情况下价格上升不到20%。值的一提的是,在各种场景下,VROC方案在性能表现可与Trimode方案媲美甚至更优的情况下,价格一直更低,而且不用受RAID卡供应的限制。

根据NSG Forecasting预测,SATA/SAS市场份额正在持续被PCIe挤压。到今年年底,PCIe的市场份额将占85%以上,在PCIe强大的市场竞争力下,未来SATA/SAS SSD预计会向NVMe SSD逐步切换。从这个角度上讲,如果企业能率先进行NVMe SSD的部署,就能在竞争中保持业务的先进性,让企业业务处于领先水平。

浪潮存储自2016年开始SSD技术预研,并组建专业团队。在强大资源和研发投入的支持下,经过6年的磨砺,浪潮存储涵盖SSD软硬件开发、测试、认证安全的产品开发全过程,实现端到端的产品交付,能够为企业创造更高的价值。

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