英特爾與三星公司已經(jīng)各自推出“尺狀”外形的固態(tài)磁盤迷你ruler ssd，其長度大于標準的2.5英寸磁盤，而且容量也更為可觀。然而，市場對此類產(chǎn)品的接納度卻一直不夠理想。Supermicro公司也在推出自己采用尺狀SSD的服務(wù)器，但響應(yīng)者同樣寥寥。

為什么會這樣？是不是說這種高瘦型設(shè)計存在弊端？帶著這些問題，我們請教了高級分析師Steven Hill，請他就三星迷你ruler ssd這種新外觀以及市場響應(yīng)作出評論。

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英特爾公司的“尺狀”SSD

簡要回顧：英特爾公司推出的尺狀SSD長度為325.35毫米，寬度為9.5毫米，高度則為38.6毫米。2U機架式機箱正面可接入32塊此種SSD。芯片巨頭將此稱為企業(yè)與數(shù)據(jù)中心存儲外形（簡稱EDSFF）。

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Supermicro公司在服務(wù)器當中使用36塊三星NGSFF驅(qū)動器

三星的迷你尺狀NGSFF（即下一代小外形）驅(qū)動器為110毫米長、30.5毫米寬以及4.38毫米高，在2U機箱中能夠接入36塊。

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三星NGSFF驅(qū)動卡

Hill認為，尺狀驅(qū)動器外形的實際應(yīng)用包含兩上需要考慮的問題：這種外形本身，以及NVMe訪問協(xié)議。

記者：在容量、空間密度以及能源效率訪友，您認為這些外形與現(xiàn)有2.5英寸驅(qū)動器外形有何區(qū)別？

Steven Hill：業(yè)界一定會發(fā)布新的閃存外形方案，這只是時間問題。此項技術(shù)使其迎來了一種全新的存儲外形，即為閃存資源提供一種窄且長的存儲模塊選項，而不再局限于在矩形設(shè)備內(nèi)安裝圓形碟片這一固有低效設(shè)計思路。

容量水平將隨著下一代閃存芯片的出現(xiàn)而提升，但閃存容量的大幅增加也在發(fā)熱量管理與功耗水平方面帶來了一系列新挑戰(zhàn)。

目前的高性能大容量閃存設(shè)備在功耗上可能與傳統(tǒng)磁盤非常相似，這主要是由于廠商需要增加內(nèi)置處理能力以抵消模塊容量上漲所帶來的性能下降。

閃存制造商最終有可能采取兩層式解決方法：提供速度更慢，但能耗更低的閃存資源; 或者提供速度更快，但容量更低的高性能存儲模塊。當然，這只是我個人的猜想。實際上，廠商沒有理由以“一刀切”的方式硬性劃分閃存模塊的容量/效率/性能水平。

記者：您覺得這種新的閃存外形是否適用于JBOF、存儲陣列、超融合系統(tǒng)以及/或者普通服務(wù)器？

Steven Hill：這是個非常好的問題。簡而言之，其應(yīng)該適用于以上所有用途，但仍需要一些時間進行過渡。

事實證明，閃存在企業(yè)級應(yīng)用當中的彈性要遠遠超出人們的預(yù)期，所以沒有什么特別的理由（除了成本）會阻礙閃存存儲最終超越傳統(tǒng)磁盤的腳步。

當然，保持向下兼容性一直是存儲產(chǎn)品所面臨的一大問題，因此基于SAS接口的閃存驅(qū)動器成為直接取代企業(yè)級磁盤的最低標準。SAS以抽象方式處理帶內(nèi)信息傳遞與管理，而NVMe也正在開發(fā)相關(guān)技術(shù)以解決這一難題。

SAS已經(jīng)擁有十年的企業(yè)級應(yīng)用經(jīng)歷，并在傳統(tǒng)陣列模式下運行良好; 不過NVMe能夠繞過傳統(tǒng)存儲模型而直接接入PCIe。這將帶來巨大的原始性能提升，但除此之外，企業(yè)應(yīng)用環(huán)境還需要考慮可靠性、數(shù)據(jù)保護以及管理能力等諸多因素。根據(jù)目前已經(jīng)發(fā)布的第四代24 Gbit每秒SAS公告，在進行設(shè)備級性能比較時，原始帶寬已經(jīng)不再是決定一切的根本。

JBOF的實現(xiàn)難度最低，不過我認為更大的挑戰(zhàn)在于如何充分發(fā)揮1U服務(wù)器的空間，從而為其提供PB級別的強勁速度表現(xiàn)。

記者： 是否存在傳輸帶寬問題？

Steven Hill：提供可觀的內(nèi)部存儲傳輸帶寬當然非常重要，但需要考慮的是，1U或者2U服務(wù)器所能提供的實際存儲容量本來就不是很大。我們可以輕松判斷該選擇陣列還是SDS應(yīng)用，但將其速度與容量標準擴展到外部客戶處則是完全不同的另一個問題。

舉例來說，英特爾公司的設(shè)計方案顯示，1U服務(wù)器中接入32塊NVMe尺狀模塊需要使用至少128條PCIe通道才能實現(xiàn)驅(qū)動器互連，其在讀取時單一模塊的速度至少能夠達到每秒2 GB。這在理論上能夠?qū)崿F(xiàn)每秒64 GB讀取速率; 或者說單一1U服務(wù)器內(nèi)將實現(xiàn)512 Gbps內(nèi)部存儲傳輸帶寬。

這樣的結(jié)果確實令人印象深刻，但如果我們無法將這樣的性能從機箱之內(nèi)轉(zhuǎn)移出來，那么一切都將毫無意義。這也堅定了我的信念，即我們需要重新考量存儲空間的設(shè)計方向，從而充分發(fā)揮這些新型閃存技術(shù)的潛能。

記者：您能具體解釋一下嗎？

Steven Hill： 根據(jù)我了解到的情況，評估存儲資源的一大關(guān)鍵在于“追趕瓶頸”，因為瓶頸會根據(jù)組件、系統(tǒng)以及應(yīng)用等因素的變化而到處移動。擁有這種容量與性能水平的企業(yè)級存儲方案為了解決此項難題，往往選擇添加一個新的層——戴爾-EMC發(fā)布的DSSD就采取了這種解決思路。

我們認為，基于閃存的存儲方案——特別是NVMe技術(shù)，將最終給企業(yè)級存儲創(chuàng)造一個歷史性轉(zhuǎn)折點。NVMe的速度與容量水平絕對不容忽視，但就目前來講，NVMe生態(tài)系統(tǒng)對于企業(yè)級應(yīng)用而言并不完整，也還沒有經(jīng)過充分驗證。

記者： 具體來講，您認為英特爾的尺狀外形在服務(wù)器上扮演著怎樣的角色？三星的迷你尺狀外形又如何？

Steven Hill：很明顯，即使是目前能夠買到的價格最便宜的、最為粗糙的PCIe/NVMe消費級驅(qū)動器，速度也同樣可以達到任何企業(yè)級傳統(tǒng)磁盤的數(shù)倍——甚至優(yōu)于傳統(tǒng)陣列。因此NVMe的廣泛普及可以說是一種必然的趨勢。

其中的挑戰(zhàn)在于如何將NVMe應(yīng)用于PCIe，同時提供與SAS技術(shù)相對等的熱挺拔與錯誤處理能力。盡管PCIe在理論上能夠?qū)崿F(xiàn)熱插拔，但與PCIe最初設(shè)計中的使用場景相比，我們在實際運行這類持久性存儲設(shè)備時，最常見的移除與更換方法仍然需要在BIOS、驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序?qū)用孀鞒龈鄥f(xié)調(diào)——而無法僅僅拔下PCIe。

另外，外部化NVMe擁有兩種物理標準也并不令人驚訝，畢竟二者都擁有明確的自身價值。

根據(jù)初始信息，這兩種模式在技術(shù)層面皆具備出色的適用性，因此二者的主要區(qū)別實際上體現(xiàn)在存儲容量與物理服務(wù)器空間方面。

英特爾尺狀模塊基于EDSFF設(shè)計，在物理角度看擁有兩倍于三星NGSFF模塊的長度。這意味著前者幾乎能夠保證實現(xiàn)引腳兼容，且不存在潛在的互操作性沖突。

英特爾公司的設(shè)計可能擁有更為長遠的意義，因為NVMe作為一種高容量解決方案進一步向外擴展。但目前企業(yè)級閃存的關(guān)注重點仍然體現(xiàn)在性能層面，因此從容量的角度來看，三星公司的小型模塊可能也同樣夠用，且需要占用的服務(wù)器空間更低。

我們已經(jīng)看到了以云為中心的1U設(shè)計方案，其利用極長的內(nèi)部NVMe存儲模塊并通過100 Gbit以太網(wǎng)實現(xiàn)連接——但這些設(shè)計都針對云規(guī)模操作進行了優(yōu)化。同樣的，基于閃存的容量層模式才剛剛開始出現(xiàn)。

記者：您如何看待三星公司在其迷你尺狀SSD上實現(xiàn)對象存儲能力？您是否愿意使用這類產(chǎn)品？

Steven Hill：我們最近一直在思考這個問題，說老實話，這個問題其實挺難回答。

對象存儲是我們目前所要涵蓋的關(guān)鍵性領(lǐng)域之一，我個人在一定程度上其實很喜歡將對象與IP功能引入獨立存儲設(shè)備的想法。但必須承認的是，將這些功能引入全部驅(qū)動器其實并沒有多大的必要性或者現(xiàn)實意義。

在我當初看到像希捷Kintetic驅(qū)動器這樣的設(shè)計概念時，我覺得對象抽象并不適合被引入設(shè)備層面，因為企業(yè)級對象與SDS系統(tǒng)在設(shè)計目標上主要專注于利用并保護無狀態(tài)存儲設(shè)備。然而，新的功能必要要求新的技術(shù)加以配合，因此我們將在大容量閃存模塊這一歷史背景之下重新審視其經(jīng)濟效應(yīng)的具體變化。

接下來是LightNVM以及CNEXLabs等公司推出的“Open Channel”固態(tài)驅(qū)動器，他們認為就連閃存 轉(zhuǎn)換層（簡稱FTL）也沒必要在NVMe模塊上實現(xiàn)。

他們認為應(yīng)該讓軟件處理一切，包括物理NAND芯片自身內(nèi)的直接放置與移動。必須承認 ，其在某些特定工作負載來說確實擁有實際意義，但我認為這種作法同樣也會令原始性能水平超出設(shè)備層級單一FTL所能提供的硬件彈性標準。

此后，基于設(shè)備的對象與Open Channel SSD在很大程度上依賴于以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，這也對移動瓶頸產(chǎn)生了影響，并有可能引發(fā)另一大顯著問題——在共享網(wǎng)絡(luò)之上對QOS、安全以及資源的爭用。

評論意見

尺狀與迷你尺狀SSD外形的采用與NVMe協(xié)議同SAS間日益縮小的成熟度差距密不可分。畢竟SAS在速度上無法與NVMe相提并論，也無法直接接入PCIe北至。

然而，使用SAS的服務(wù)器及存儲系統(tǒng)仍然擁有雙端口以及熱插拔支持等企業(yè)級功能。除非NVMe獲得類似的功能，否則其普及度將始終受到限制。

盡管24 Gb每秒SAS協(xié)議即將推出，但人們?nèi)云毡檎J為尺狀與迷你尺狀驅(qū)動器外形還是會采用NVMe訪問機制。而考慮到NVMe存在上述功能缺失，這兩類新型閃存存儲選項的采用速度也將因此放緩。

這也許恰恰解釋了為什么各大主流服務(wù)器與存儲陣列廠商一直對這種新的閃存模塊形式采取觀望態(tài)度。其次，為什么只有英特爾與三星兩家廠商在開發(fā)這種新的外形方案？可能是因為其它SSD供應(yīng)商正在等待，并希望在形勢明朗之后再決定是否、何時或者如何投身于其中。