英特爾的“尺子”,三星的“釘子”

英特爾的“尺子”,三星的“釘子”

早在多年前,大家就聽說過這樣的話:

一流的企業造標準,二流的企業造品牌,三流的企業造產品,四流的企業造苦力。

一流的企業賣標準,二流的企業賣品牌,三流的企業賣產品,四流的企業賣苦力。

全球存儲觀察阿明分析:在全球SSD閃存領域,標準之爭從來就沒有停止過,這也是閃存領域幾個領導型廠商之間長期技術較量的過程。

之前,大家知道U.2與PCIe結合已經在企業用戶部署中比較廣泛,U.2接口之前別稱SFF-8639,是後來更名為U.2,U.2 PCIe x4通道結合NVMe數據傳輸協議,這是業界企業級SSD廠商近年來的標準配置方式。

值得一提的是:U.2支持SATA-Express、SAS、SATA等規範,甚至業內有人將其當做四通道版本的SATA-Express接口,並且已經達到了32Gbps理論帶寬,與M.2接口帶寬能力相似。

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而M.2 SSD相對U.2設計的體積更小,當初也是為了迎合超極本(Ultrabook)量身定做的接口標準,主要用來取代mSATA接口,自然體積小巧,也在消費產品如筆記本電腦上應用開了。

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幾個月前,三星M.3標準作為一個潛在的行業SSD解決方案,業內人士分析預計兩年後的標準將是更類似Ruler SSD,這個預測性的分析到底靠譜不,這得看三星與英特爾誰能更早構建一個基於更完善的生態了。

不過,在分析Ruler SSD之前,我們可以先看看三星M.3標準給業界帶來的驚喜。

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M.2 2242/2280/2260/22110(NGFF)給業界帶來了有意義的轉變和方便,22mm是統一的寬度,42、60、80、110代表了不同的長度,寬度相同,長度不同,用途也就不同,60、80、110規格主要針對臺式機主板,42規格主要針對筆記本。M.2 SSD在筆記本電腦的設計上帶來了很好的創新。

三星M.3其實就是NGSFF (Next Generation Small Form Factor)

,這個SSD標準的出現,對提高服務器存儲容量和IOPS有著重要的意義。

三星V-NAND的立體堆疊3D閃存,容量已經做到了1Tb,2017年首先在消費SSD上應用,2018年接著也會在企業級SSD上應用。

三星NGSFF大肆宣揚,也是立足在V-NAND存儲芯片的基礎上,相互結合,三星NGSFF自然容易得到閃存生態的認同。

NGSFF標準下的單面16TB具體規格大小是30.5mmx110mmx4.38mm,NGSFF的尺寸比M.2 SSD的NGFF標準(22mm寬,長度42mm、60mm、80mm和110mm)更大一些。

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三星NGSFF SSD與一個美國1984年發行的25美分流通硬幣對比,大家似乎感受到了這SSD規格大小還是比較小的。

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由於目前公佈的3D V-NAND單顆粒容量最大為1TB,因此目前可以看到用戶企業級服務器領域的三星NGSFF SSD產品是PM983,採用3D V-NAND 1TB顆粒,主控制器採用了Phoenix,單面容量為8TB,雙面容量達到了16TB。

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36張雙面PM983 16TB NGSFF SSD設計在1U服務器裡面,存儲總容量可以達到576TB,IOPS可以達到1000萬,這相當於採用2.5英寸SSD的1U服務器IOPS性能的三倍;如果設計成2U服務器,存儲容量可以突破1PB(1.15PB),IOPS可以達到2000萬

,那還是很驚人了。

三星計劃在2017年第四季度開始大規模生產採用3D V-NAND的NGSFF SSD,到目前不知道產能情況如何了。

雖然目前採用三星NGSFF SSD的1U服務器存儲容量只能到576TB,不及採用英特爾Ruler SSD的1U服務器達到了1PB容量,但是,三星第五代V-NAND閃存芯片,QLC單晶128GB堆疊後單芯片可達2TB容量,隨著第五代V-NAND閃存芯片不久後量產的話,那麼三星NGSFF SSD的1U服務器存儲容量自然可以超1PB,這與採用英特爾Ruler SSD的1U服務器存儲容量PK一點問題都沒有了。

不過,畢竟現在對外公佈的只有採用英特爾Ruler SSD的1U服務器,而第五代V-NAND閃存芯片還沒有公佈量產,因而還需要等一段時間。

但從中我們很容易發現,三星針對NGSFF SSD標準與英特爾針對Ruler SSD標準,兩者之間的較量早就開始了。誰能成為未來SSD標準的真正贏家,現在還不能下定論。

說完了三星NGSFF SSD,那麼下面我們言歸英特爾Ruler SSD。

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英特爾Ruler SSD就是像一把尺子一樣的SSD,拿在手裡的感覺,就真的像尺子,金屬設計感很足,材質也不錯。

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Ruler SSD通過延長SSD和建造一個設計精良的外殼,可以獲得高可用性和更密集的存儲。英特爾已經早在業內探討 JBOF系統針對每U 1PB的容量方案。

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Ruler SSD的設計更快方便運維人員插拔,比U.2 SSD還要方便。因而,Ruler SSD的出現,更方便了數據中心運維人員更容易升級或互換。

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邊緣連接器目前是PCIe 3.0 x4連接,很像U.2、M.2和大多數PCIe NVME驅動器。

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不過,Intel Ruler SSD的PCIe連接器具有X8和X16的規格,即使在未來PCIe 5.0出來後也是可行的,PCIe 5.0標準架構的傳輸速率更高帶寬更大。

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當然,在對比一下采用Intel Ruler SSD 8TB產品構建一個1U的服務器,與採用U.2 15MM 4TB產品構建一個2U服務器,兩者的容量差距就很大了。Intel Ruler SSD更省機房空間。

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如果基於3D NAND推出32TB Intel Ruler SSD之後,1U服務器中就可以實現1PB的存儲容量,如果是一個採用2TB HDD磁盤構建1PB存儲容量就得要42U的機架。

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說到底,Intel Ruler SSD在對比U.2 15MM 類型的SSD似乎有著更好的熱效率設計,利於數據中心機房的基礎構建。

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對於Intel Ruler在服務器中的設計,還帶有一個LED信號燈,對SSD有著簡單的直觀感受,並且設計很巧妙,也很方便插拔SSD。

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通過LED指示燈識別驅動器,這個技術已經存在多年。在一個數據中心通道內的數千個硬盤驅動器中,哪個是要維修的硬盤驅動器。英特爾VMD軟件(文末會專門介紹VMD軟件)還支持激活NVMe固態盤上的狀態LED。這對於知道哪個驅動器需要維修非常重要。

這個指示燈規範 (SFF-8489) 已存在許多年,一直支持通過主機總線適配器 (HBA) 連接的SAS和SATA設備。現在英特爾VMD將這個功能應用於NVMe固態盤,並且融入英特爾所有的生態應用中,為此,Ruler SSD也同樣採用了LED狀態燈的方式。

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另外,隨著較大面積的PCB和X16連接器出現,很容易看到Intel Ruler這種SSD設計作為其他PCIE器件的標準。Intel之前花費100多億美元收購了FPGA產品專業廠商Altera,未來或許想要推出基於FPGA的PCIe陣列設計方案。

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此外,在NVMe SSD這條路上,Optane SSD傲騰SSD也將採用在Intel Ruler SSD裡面,在JBOF系統中可以更好地利用Ruler將是非常有價值的。

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其實,去年美國SuperMicro超微公司就推出了全閃存32驅動NVMe 1U系統(存儲服務器/JBOF),不僅支持標準的U.2 SSD,而且支持Intel Ruler SSD,為客戶提供更大的存儲靈活性。能夠在一個1U系統中提供PB級容量。

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這個JBOF(Just a Bunch Of Flashs,閃盤簇)設計支持靈活的配置,擁有多達12個主機或頭節點,以及高達每秒64GB的極高數據傳輸率。

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所以,阿明在展位上看到的騰訊與英特爾合作推出基於Intel Ruler SSD的全閃存儲服務器和超微的全閃存NVMe 1U系統很相似。

騰訊對這個產品設計代號叫:貢嘎Tflex。因為還處於測試階段,目前對外還沒有正式發佈,只是在騰訊雲+未來峰會現場有技術展示。

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不過,對比一下來看,騰訊貢嘎Tflex全閃存儲服務器與超微全閃存NVMe 1U系統極其相似。

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Intel Ruler SSD目前主要推出了DC P4500系列,但在國內沒有看到正式發佈,不久後估計得看英特爾生態合作伙伴測試情況,以及相關配套的服務器廠商創新設計方面的進展。

既然這裡提到了Optane SSD傲騰SSD也將採用在Intel Ruler SSD裡面,那麼對於Optane SSD傲騰來說,這裡需要插入一些信息:

傲騰是內存與存儲的融合體。

傲騰是內存與存儲的融合體,主要針對存儲與計算之間存在的處理瓶頸給予一定加速。其IOPS表現不錯,但IO方面還不能發揮到極致。

數據增長加快給存儲與計算平臺的處理加大了壓力,如何將平臺關聯優化得更和諧,那麼必然要求數據與處理器之間的距離越來越靠近。

當然,計算處理器與數據彼此越是靠近,其處理方案的經濟成本卻越高。

業界採用數據分層的方式,針對冷數據、溫數據、熱數據分層處理。傲騰走的路線針對存儲與內存的結合提供高性能的處理,英特爾3D NAND主要針對存儲大容量與性能平衡上尋求解決之道。

傲騰優越在於IOPS高、QoS更好、高耐用與負載低延遲,採用英特爾自己的內存和存儲控制器,以及3D XPoint內存介質。

按照公佈的30DWPD每天全盤寫入30次來計算,傲騰的壽命還是蠻高。目前SSD的容量上375GB、750GB、1.5TB。375GB容量的Optane SSD DC P4800X硬盤報價為1520美元,摺合人民幣1.05萬元。

因此,在軟件優化層面做的事情很複雜,可以實現讀寫的分開。當然了,對於一個用戶來說,要實現傲騰SSD上的軟件系統優化還是比較複雜和麻煩的。

由此分析,Intel Ruler SSD長期將還是基於3D NAND這條線來發展。如果Intel Ruler SSD想要成為一個行業新標準,還需要在服務器廠商中實現更大的發展才可以。

業內專家指出,“Intel Ruler想要成為SSD領域的新標準,這依賴於這類服務器的規模,只有上規模了,服務器廠商才會把它作為標準機型推廣。”

全球存儲觀察阿明分析:無論如何,未來英特爾致力於SSD標準之爭的背後,還有一個“較勁”大佬叫三星,英特爾和三星都得時時提防,時時PK。

可謂:英特爾的“尺子”,三星的“眼中釘”。

不過,三星電子已經成為了全球半導體第一,其中三星存儲芯片和SSD的貢獻功不可沒。

為此,英特爾近年來也非常重視存儲芯片和SSD的研發和技術更新,甚至在英特爾新一代的至強處理器中專門劃出一個存儲模塊,採用軟件優化來構建一個創新性的存儲RAID技術方案。正因為這個RAID技術方案的貢獻,才可以幫助Intel Ruler SSD未來發揮“如魚得水”。至於能否達到英特爾的理想目標,我們只能拭目以待了。

這裡既然提到了,那就簡單說一下。

英特爾可擴展RAID就是在志強可擴展CPU上設計了一個模塊,專門針對NVMe SSD實現Virtual RAID。其英文名詞就是 Virtual RAID on CPU,縮寫為VROC。同時還必須注意英特爾卷管理設備Volume Management Device,這個縮寫為VMD,注意不是:AMD。哈哈。

只是之前阿明聽說過,用戶使用VMD需要購買license,屬於一次性購買,價格好像也就幾十美元左右吧,一次購買終身受益。不知道我記錯沒有?

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英特爾官網介紹指出,VMD支持從PCIe總線對NVMe固態盤進行熱交換更換,而無需關閉系統,同時標準化LED管理可幫助更快速地識別固態盤狀態。這種通用性使NVMe固態盤為此號稱具有企業可靠性、可用性和可服務性 (RAS) 功能。

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VMD卷管理設備實際也融入了一個存儲感知控制軟件,VMD是在英特爾至強可擴展處理器的根端口上採用的技術,每顆CPU設計了三個VMD控制器。它可以針對NVMe固態盤插入和移除PCIe總線做到定向存儲感知,從而提高了SSD的可服務性。這也屬於英特爾可擴展的存儲優化技術的明星產品了。

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VMD可以將4個SSD組RAID 0在讀性能上IOPS可以超過240萬。

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當然,在可擴展CPU出來之前,VMD發揮出來的作用自然沒有在新的Intel Xeon Scalable服務器處理器那麼強大。

如此看來,在SSD領域的一流企業不僅要賣標準,還要賣品牌,賣產品,更要賣苦力。賣苦力部分,因本文篇幅有限以後有機會我們再聊。

那麼,二流的SSD供應商企業怎麼賣自己呢?(Aming)

——阿明/分析評論——

(本文章和作者回復僅代表該作者個人觀點,不構成任何投資建議。)


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