英特爾公司目前正在全力推動(dòng)全閃存數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型車輪，并希望利用3D NAND與XPoint芯片外加SSD的銷量彌補(bǔ)自身在處理器業(yè)務(wù)營(yíng)收方面的低迷態(tài)勢(shì)。

下面來(lái)看英特爾公司NVM(即非易失性存儲(chǔ))解決方案總經(jīng)理Jerry Xu在本月3號(hào)在深圳華為存儲(chǔ)峰會(huì)之上發(fā)布的一份演示材料。

根據(jù)圖片可以看到，目前數(shù)據(jù)中心所采取的存儲(chǔ)與內(nèi)存架構(gòu)當(dāng)中已經(jīng)包含有SSD元素。這份材料非常直觀，我們可以看到其中DRAM(即內(nèi)存)負(fù)責(zé)承載熱門數(shù)據(jù)，PCIe NAND SSD面向訪問(wèn)頻度一般的數(shù)據(jù)，而冷門數(shù)據(jù)則被存儲(chǔ)在成本低廉但速度表現(xiàn)最差的SATA磁盤驅(qū)動(dòng)器當(dāng)中。也有些人將這種機(jī)制稱為閃存與垃圾桶存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

不過(guò)另有一類存儲(chǔ)層專門面向訪問(wèn)頻度更低的數(shù)據(jù)內(nèi)容(例如歸檔數(shù)據(jù))，即使用SATA磁盤驅(qū)動(dòng)器或者更為古老的磁帶存儲(chǔ)介質(zhì)。

從圖中可以看到，DRAM的傳輸帶寬約為每秒10 GB，而延遲水平則在100 納秒上下。PCIe SSD的傳輸帶寬約為每秒3.2 GB，延遲水平在100微秒上下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及DRAM。

而性能更糟的SATA磁盤只具備每秒6 Gb的傳輸能力，相當(dāng)于每秒540 MB(相比起來(lái)實(shí)在是太慢了)，而且延遲水平高達(dá)近50毫秒;與PCIe NAND相比簡(jiǎn)直有云泥之別。

在對(duì)NVMe PCIe SSD、3D NAND以及未來(lái)即將面世的3D XPoint進(jìn)行了一番宣傳與歌頌之后，Jerry Xu又展示了一份未來(lái)存儲(chǔ)架構(gòu)材料，其體現(xiàn)的是以全固態(tài)存儲(chǔ)為核心的下一代數(shù)據(jù)中心體系--除了歸檔方面還保留有其它介質(zhì)選項(xiàng)：

未來(lái)的數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)架構(gòu)仍然為三層金字塔布局，分別為熱門、一般與冷門層，不過(guò)其中的四大數(shù)據(jù)層全部向上移動(dòng)，因此DRAM超出了金字塔塔尖部分--其傳輸帶寬與延遲水平仍然與過(guò)去保持一致。在其之下，情況出現(xiàn)了變化，總體來(lái)講各數(shù)據(jù)層在速度表現(xiàn)上盡皆有所提升。

熱門數(shù)據(jù)將首先由3D XPoint DIMM負(fù)責(zé)承載，其延遲水平在納秒級(jí)別--具體為250納秒左右，而傳輸帶寬則為每秒6 GB。訪問(wèn)頻度稍低的數(shù)據(jù)則由NVMe 3D XPoint SSD來(lái)存儲(chǔ)，其延遲水平略遜、一般在10微秒左右，但仍然只相當(dāng)于當(dāng)前存儲(chǔ)與內(nèi)存架構(gòu)演示圖中PCIe SSD的十分之一。而且需要強(qiáng)調(diào)的是，XPoint DIMM的物理尺寸更為小巧而且存儲(chǔ)容量更為可觀。

而普通數(shù)據(jù)則立足于NVMe 3D NAND SSD。這類存儲(chǔ)方案采用雙PCIe 3.0連接，其傳輸帶寬約在每秒3.2 GB，且延遲水平為100微秒左右。可以看到，這樣的性能表現(xiàn)與目前的普通數(shù)據(jù)規(guī)劃基本相當(dāng)，不過(guò)相信3D NAND應(yīng)該能夠在提供遠(yuǎn)低于目前2D或者說(shuō)平面閃存方案的每GB存儲(chǔ)成本的同時(shí)提供更高的存儲(chǔ)容量。

冷門數(shù)據(jù)層則與熱門數(shù)據(jù)一樣被拆分為兩塊。其一由NVMe 3D NAND SSD承載，在其之下的則是面向普通客戶的SATA或者SAS磁盤驅(qū)動(dòng)器--如果他們不打算為了存儲(chǔ)歸檔數(shù)據(jù)而支付閃存溢價(jià)的話。SATA磁盤驅(qū)動(dòng)器的傳輸帶寬為每秒6 Gb，而一塊磁盤由離線狀態(tài)到上線運(yùn)轉(zhuǎn)大概需要耗費(fèi)數(shù)分鐘。

未來(lái)的全閃存數(shù)據(jù)中心內(nèi)將不再使用任何磁帶存儲(chǔ)介質(zhì)

英特爾方面在演示材料中針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)層給出了具體使用案例，其中低成本歸檔適用于冷門數(shù)據(jù)層。而在普通數(shù)據(jù)層當(dāng)中，我們看到了大數(shù)據(jù)分析--一種主動(dòng)-主動(dòng)對(duì)象存儲(chǔ)機(jī)制--Swift、Lambeth、HDFS以及Ceph等負(fù)載類型。具體而言，我們將利用3D NAND SSD來(lái)承載大數(shù)據(jù)與對(duì)象存儲(chǔ)，當(dāng)然有些朋友可能會(huì)認(rèn)為這種作法太過(guò)奢侈。

而熱門數(shù)據(jù)用例則包括服務(wù)器端以及/或全閃存陣列、業(yè)務(wù)處理、高性能以及內(nèi)存內(nèi)處理、分析、科學(xué)研究、云服務(wù)、Web、搜索以及圖像處理等負(fù)載。

評(píng)論意見

Xu正在努力尋求與華為公司開展合作的機(jī)會(huì);他對(duì)于這一思路相當(dāng)看好，而且在我們看來(lái)英特爾方面希望利用閃存取代現(xiàn)有磁盤、從而在服務(wù)器以及存儲(chǔ)陣列市場(chǎng)上掀起波瀾，并最終將SATA磁盤驅(qū)動(dòng)器的立足之地?cái)D壓至實(shí)現(xiàn)成本最低的深度歸檔領(lǐng)域。

如果英特爾方面給出的上述解讀真能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，那么其一方面需要擁有充足的3D NAND、3D XPoint芯片以及SSD產(chǎn)品供應(yīng)能力，另外還需要生產(chǎn)出大量XPoint DIMM。這可能正好解釋了芯片巨頭為何最近單獨(dú)對(duì)位于中國(guó)的芯片代工生產(chǎn)線進(jìn)行了規(guī)模擴(kuò)張。

隨著服務(wù)器處理器市場(chǎng)的逐步飽和以及PC市場(chǎng)幾乎不可逆轉(zhuǎn)的持續(xù)萎縮，再加上平板市場(chǎng)的低迷表現(xiàn)，英特爾公司這位目前在服務(wù)器/PC、筆記本處理器業(yè)務(wù)領(lǐng)域占據(jù)統(tǒng)治地位的巨頭必須得找到足以提振營(yíng)收的途徑，至少保證自身整體營(yíng)收不再下滑。

而通過(guò)發(fā)售3D NAND以及3D XPoint芯片與組件，英特爾公司將能夠創(chuàng)造出新的存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存市場(chǎng)，并憑借NAND產(chǎn)品在業(yè)務(wù)體系中的強(qiáng)勢(shì)表現(xiàn)恢復(fù)自身營(yíng)收增長(zhǎng)。對(duì)于英特爾公司來(lái)講，全固態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中心也因此成為一種必需--而非單純的市場(chǎng)營(yíng)銷口號(hào)。