OCS引发闪存格局新变,产品亮相美国FMS大会

作者:技术

原标题:OCS引发闪存格局新变

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闪存领域的技术与产品变化,一直都揪着存储人的心。

8月14日电,在美国加州 Santa Clara ,上海宝存信息科技有限公司 (Shannon Systems) 携全新升级固态闪存产品亮相“Flash Memory Summit”。此次宝存科技推出全球首家大规模商用的基于 NVME 的 Open-Channel SSD 产品。宝存科技表示,本次发布的产品采用的原材料 NAND 颗粒,从 3D MLC 升级到目前最先进的 3D TLC,在容量上,同样是领先业内推出单盘/卡7.68T的大容量。

——题记

宝存科技携新品亮相美国FMS大会

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自2011年成立以来,宝存科技一直专心致力于固态闪存产品,力求在专一领域内做好做精。而在过去的几年内,宝存付出的努力也得到了行业内的认可。凭借着宝存独有的软件定义存储的技术优势以及对行业以及市场精准的规划预测,宝存科技毅然决然得推出了基于 NVME 的 OCS (Open Channel SSD) 产品。

用户在闪存应用方面越来越广泛,之前对于闪存的软件与硬件的协同优化还是存在一定的挑战但是,随着开放通道SSD的出现,一切都得到新的改观。

宝存科技CEO阳学仕分享OCS产品在互联网中应用

开放通道SSD即Open Channel SSD,简称OCS,这是一种特殊的固态硬盘,它不在驱动器的固件中实现闪存翻译层(FTL),而是将物理固态存储的管理任务转交到计算机的操作系统。

体会用户心态,把握行业动向

OCS如此设计,在用户具体应用上更能发挥出SSD性能,实现更多场景的高效部署。不过,本质上OCS还是基于Host-Based架构,只是OCS实现了一些管理控制与性能上的新进步。只是这样的进步,正好适用现在的用户应对公有云与大数据的发展需要。

随着业界用户对 NAND Flash 特性和 SSD 逻辑的理解,以及对整体业务系统性能突破的需求,用户产生了控制 SSD 逻辑并将其与业务逻辑结合,充分发挥 NAND Flash 特性,突破标准设备的限制,再度提升整体业务性能的需求。这种做法在技术上完全是可行的,宝存科技正是感知到了这一动向,成功的将这一设想付诸实现 -- 即将 SSD 逻辑通过操作系统内核编程在主机内存中实现,宝存科技的 Direct-IO® PCIE 产品就是这一设想的典型成功产品。

太阳2007娱乐官方网站,进一步分析OCS的实际设计思路与实现的价值,针对应用程序的工作负载优化,在共享设备上有了切实可行的提高。采用新一代NAND芯片也提供了更快、更简便的验证,对于NAND启动也同样提供了更高效的简化设计,用户的闪存应用性能自然更为受益。

宝存科技基于客户需求和自身对此种技术的深入理解,已经在这套逻辑之上实现了SSD 的功能增强,帮助其上的业务提高性能和增加管理功能。在取得一定性的成功之后,宝存科技又敏锐地捕捉到了用户更加极致的追求,即用户是否可以真正获得存储级别的 IO 隔离、可预测的延迟和其他软件定义 Flash 带来的收益。而此时业内已经有提出 Open-Channel SSD 的概念,一番研究之后发现Open-Channel SSD 的产品正是可以实现更优异性能的不二选择。宝存科技有了要推出 OCS 产品的决心。

有着诸多好处,OCS自然会吸引存储业界的关注。在这之前,2018年初,采用自身定制的高性能控制器AliFSC,阿里巴巴推出的OCS,即Alibaba Open Channel SSD(AOC SSD)就已在阿里数据中心开始测试了。

苦心钻研,新品不负众望

此外,在基于NVMe的OCS产品创新队伍中,闪存专业厂商也特别重视。比如2011年成立的宝存科技在2018年8月美国加州Santa Clara(圣克拉拉)的Flash Memory Summit全球闪存峰会上正式发布了自己的Open-Channel SSD产品,外型为2.5寸物理盘,支持标准化U.2接口,同时也支持半高半长AIC形态,单盘/卡最高容量目前可达7.68TB

相较于宝存科技之前推出的标准版的 Shannon Hyper-IO NVME SSD 产品的通用性,宝存科技本次发布的基于 NVME 协议的 Open-Channel SSD 产品则实现了更加贴近用户态以及更加强劲的性能以及灵活性。

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这款基于 NVME 的 Open-Channel SSD 产品是使用宝存科技高度定制的企业级 ASIC 控制器,外型为2.5寸物理盘,支持标准化U.2接口,同时也支持半高半长 AIC 形态。目前单盘/卡最高容量可达7.68TB。由于其结合了最先进的 Open-Channel 平台以及 3D TLC NAND Flash 技术,可以为企业和超大规模数据中心客户带来契合度更高的产品,从而大幅度节约采购成本和维护费用。

随着阿里巴巴等互联网巨头与专业存储厂商的推波助澜,让OCS开放通道固态盘的创新应用获得了前所未有的推进。

Open Channel SSD-U.2

同样是专注开放通道固态盘创新领域,各家也有各家的杀手锏。对于专业闪存厂商来说,基于NVMe的Open-Channel SSD产品,更为强调3D TLC NAND Flash技术,特别是高度定制的企业级ASIC控制器。企业级ASIC控制器的高度定制,对SSD性能与稳定性的表现影响颇大。

性能方面,升级到 PCIE3.0 接口的 Open-Channel SSD 的顺序读取带宽高达 3.5GB/s,AIC 形态的顺序读取带宽甚至高达 6GB/s。顺序写入带宽高达 2.8GB/s。同时提供随机读 IOPS (4KB) 超过800K,随机写 IOPS (4KB) 高达 180K。除了以下一些基本性能:

如前文所述,阿里OCS采用的是AliFSC闪存控制器,那么宝存科技采用了谁家的闪存控制器呢?就是下面这款高度定制的企业级ASIC控制器。

1.低延迟:采用优化的控制器设计的 U.2 接口能够实现低延迟,Open-Channel SSD 可以达到 80μs 4KB 随机读延迟和 15μs 4KB 随机写延迟。

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2.突发掉电保护:宝存科技利用高信号处理技术及 RAID 技术确保了数据安全可靠存储。而完善的容错纠错检错机制更提供了端到端的数据保护,确保了企业级应用的高可靠性。同时,宝存科技利用 DRAM-less 设计,确保极少量的控制器内部缓存在突发掉电时自动安全刷入闪存,保护突发状况下的数据完整安全。

在针对企业级和数据中心级PCIe NVMe SSD主控制器中,慧荣Silicon Motion的SM2270控制器一经推出就备受业界关注。SM2270的封装尺寸仅21×21毫米,最大特点就是单芯片内置了三个ARM Cortex-R5双核处理器,将前端直接整合在芯片内部,实现了可以支持PCI-E 3.0 x8的更宽前端。

3.高寿命:Open-Channel SSD在 设计中利用了自适应处理及动态数据和负载跟踪技术,最小化写放大因子,最大化系统寿命,保证了该系列产品在每天0.9-1.8次全盘写的情况下,使用寿命可达5年。

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宝存科技 Open-Channel SSD 更是实现了多功能:

此外,我看到I/O路径优化方面,Host FTL可以直接获取到底层每块NAND的状态,直接控制整个I/O路径,实现完全的I/O隔离,因此这就更便于应用程序控制I/O路径实现更佳的性能,实际表现出来的Open Channel SSD读性能会更高。

Key-Value Store

既然读性能更高,那么就更适用于大数据场景下企业用户、互联网用户、云厂商的应用。借助OCS可以帮助用户查询读取数据的速度就更快了,这样可以加速大数据挖掘、分析和洞察的过程,提升大数据处理的效率。

基于裸设备的 KV Store 功能,可缩短存储路径,将数据直接落盘,内存中只保留索引,同等内存使用量的情况下,可比传统 KV 存储方式存储更多数据,同时提供更高的性能。

未来基于用户对于云、大数据等领域的需求暴增,OCS所带来的好处必然会引发闪存格局出现新的变化。

原子写

此外,值得关注的是:在企业级用户最为关注的闪存盘/卡的延迟、掉电保护和寿命方面,闪存专业厂商推出的Open-Channel SSD也有着更高的设计,这也是基于用户长期的应用带来的结果。(Aming)返回搜狐,查看更多

1.支持无需修改文件系统及应用程序的原子写 (Atomic Write)

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2.保证数据的可靠性

3.为 MySQL/MariaDB/Percona 应用带来超过50%延迟降低的可能

4.为存储介质延长1倍以上的寿命

My-SpaceIO 隔离

可以创建多个命名空间,用于存放不同业务的数据,同时对于每个命名空间,可以单独进行性能设置,实现 IO 隔离,帮助客户最优化整体业务性能。

作为基于定制主控芯片和固件的双模 SSD 产品,宝存科技的 Open Channel SSD 能针对不同的业务场景切换工作模式,灵活调整 SSD 的空间和性能。仅仅通过模式的切换,就可以启用 Key-Value Store、原子写、My-Space、Multi-stream 等多项自定义功能。

宝存科技通过此次发布的 Open-Channel SSD 产品,是全球首款可大量用于商用级的 OCS 产品。除了基础性能优越之外,附加的多种功能更是可以让用户更加针对性地使用产品来实现优化,进一步提升了用户的使用感。

文章来源:美通社

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