Marvell第二代NVMe SSD控制器面世

時間：2017-04-07 13:12:22

關鍵字： marvell ssd控制器

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[導讀]Marvell在OCP峰會上首次推出第二代NVM Express SSD控制器88SS1092，突破數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)磁介質的局限性。

SSD在數(shù)據(jù)中心的應用：NVMe以及歷史沿革

當SSD被首次引入數(shù)據(jù)中心時，還需要配合當時的總線技術(例如SATA和SAS工作，而這些總線技術都是針對磁介質開發(fā)的。即使最快的HDD也比不上SSD的速度，其對應總線的吞吐能力也成為阻礙充分發(fā)揮SSD技術優(yōu)勢的一大瓶頸。作為一種在網絡，圖形以及其他插入式設備上廣泛應用的高帶寬總線，PCIe 成為了可行的選擇，但PCIe總線配合原本為HDD開發(fā)的存儲協(xié)議(例如AHCI)仍然無法有效發(fā)揮易失性存儲介質的性能優(yōu)勢。此后，NVMe工作組應運而生，旨在基于PCIe總線開發(fā)一套標準化的協(xié)議和命令，以便在數(shù)據(jù)中心充分發(fā)揮SSD的優(yōu)勢。NVMe規(guī)范是全新開始設計的，支持當前和未來的易失性存儲介質，實現(xiàn)高帶寬和低延遲存儲訪問。

NVMe優(yōu)化了命令發(fā)送和完成通路，單個I/O隊列中支持最多達64K條命令。此外，增加了許多企業(yè)功能支持，例如端到端數(shù)據(jù)保護(與T10 DIF和DIX標準兼容)，增強錯誤報告和虛擬化功能?？偠灾琋VMe作為一種可擴展的存儲應用協(xié)議，旨在充分發(fā)揮PCIe SSD性能，從而更好的滿足企業(yè)級、數(shù)據(jù)中心和消費級等各種場景的應用需求。

SSD網絡架構

來自Marvell等公司的新型NVMe控制器允許數(shù)據(jù)中心通過共享存儲數(shù)據(jù)實現(xiàn)最高的性價比。使用SSD建立存儲集群，取代以往為每臺服務器單獨配置存儲的方式，提高數(shù)據(jù)中心存儲總容量。此外，通過為其他服務器建立公共區(qū)傳送數(shù)據(jù)，可以方便地訪問共享數(shù)據(jù)。因此，這些新的架構使得數(shù)據(jù)中心不僅能充分利用SSD的高速性能，而且可以更經濟地在整個數(shù)據(jù)中心部署這些SSD，從而降低了總成本，簡化了維護工作。針對負載較高的服務器，不用增加額外的SSD，而是從存儲池動態(tài)分配滿足其需求。

舉個例子，如果系統(tǒng)有10臺服務器，每臺服務器都配備了一塊PCIe SSD，可以使用這10塊SSD構建一個存儲集群，不僅增加了存儲容量，也實現(xiàn)了存儲池化，利于共享數(shù)據(jù)訪問。假設一臺服務器的利用率只有10%，而另一臺服務器被超負荷使用，SSD組成的存儲池群將為超負荷的服務器提供更多的存儲空間，而無需為其額外添加SSD。在這個例子中如果是數(shù)百臺服務器，您會看到其成本、維護和性能效率是非常高的。

Marvell當初推出第一款NVMe SSD控制器，就是服務于這種新的數(shù)據(jù)中心存儲架構。該產品最多支持四個PCIe 3.0通道，根據(jù)主機需要，可以配置為支持4BG/S和2BG/S兩種帶寬方式。它使用NVMe高級命令處理實現(xiàn)了無與倫比的IOPS性能。為了充分利用PCIe總線帶寬，Marvell創(chuàng)新的NVMe設計通過大量的硬件輔助來增強PCIe鏈路數(shù)據(jù)的傳送。這有助于解決傳統(tǒng)的主機控制瓶頸問題，發(fā)揮出閃存真正的性能。

第二代NVMe控制器已經面市!

Marvell 第二代NVMe SSD控制器芯片88SS1092已推出，并已通過了內部測試和第三方操作系統(tǒng)/平臺的兼容性測試。因此，Marvell®88SS1092已為用于增強下一代存儲和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)做好準備，并在2017年3月舉行的美國加州圣荷塞舉行的開放計算項目(OCP)峰會上首次亮相。

Marvell 88SS1092第二代NVMe SSD控制器

新工藝和先進的NAND控制器設計包括：

Marvell 88SS1092支持PCIe 3.0 X 4，可為主機提供高達4GB/S數(shù)據(jù)帶寬，解決了性能瓶頸問題。進一步針對閃存進行架構優(yōu)化提高性能，采用Marvell最新的第三代LDPC提高可靠性和耐用性，同時在MLC的基礎上增加了對TLC的支持。

今天，NVMe SSD共享存儲的速度和成本優(yōu)勢不僅成為了現(xiàn)實，而且已經發(fā)展到了第二代。網絡模式已經發(fā)生了變化。通過使用NVMe協(xié)議充分發(fā)揮SSD的全部性能，突破傳統(tǒng)磁介質的限制，建立全新的架構。SSD性能還可以進一步提高，而SSD集群和新的網絡架構支持實現(xiàn)存儲池和共享數(shù)據(jù)訪問。在當今的數(shù)據(jù)中心，隨著新的控制器和技術幫助優(yōu)化了SSD技術的性能和成本效率，NVMe工作組的辛勤工作正在付諸實踐。