利用NVMe协议接口构建HDD?
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    最近存储供应商及其数据中心客户在2020 Virtual OCP Summit存储项目中讨论了一个主题,是否可以围绕一组可互操作的外形尺寸,连接器位置和通用接口协议来构建数据中心中的所有存储设备和层。


    如果有使用NVMe接口的HDD(现在用于NAND闪存和Optane SSD),该怎么办?在2020年OCP峰会上,希捷,WDC和微软在未来2-3年内就利用NVMe协议接口构建HDD进行了沟通,并暗示到2025年这将变得司空见惯。  


    想象一下HDD机械硬盘甚至磁带都可以使用PCIe-Gen3 NVMe接口的场景是什么样的。来自Microsoft Azure的Jason Adrian表示,同时使用NVMe的HDD和SSD可以避免使用例如SAS控制器ASIC。NVMe HDD可以直接连接到主机CPU以获得中低端的HDD数量,并且可以使用PCIe交换机代替SAS扩展器来获得大量驱动器。


    此外,具有多执行器的NVMe HDD可能在性能方面具有优势。希捷的以下幻灯片显示了NVMe HDD可能获得的一些优势。



    使用NVMe HDD的优点之一是能够将HDD置于智能NIC的后面,并能够使用多个HDD之间共享的ASIC / FPGA加速器执行计算存储,以及将SSD和HDD与相同的驱动器堆栈和offloads进行混合。此外,NVMe HDD和SSD可以实现更有效的可组合数据中心架构,而NVMe-HDD可以简化NVMe-oF(例如,通过以太网)的硬件和固件堆栈。



    如下所示,通过以太网结构运行NVMe NVMe HDD,磁带和SSD可以与分区存储和NVMe-oF计算节点结合使用,以在数据中心中创建动态可组合存储资源。



    戴尔和惠普谈到了未来的设备尺寸,包括NVMe HDD以及各种SSD存储设备,如下所示,这些设备尺寸将是可互操作的,也就是说,只要所有存储设备都具有公共的连接器位置,则较小的设备就可以放入较大的接入位置。



    这种通用连接器是为将来设计的,可以支持PCIe,NVMe,CXL或GenZ,并支持X4,X8和X16链接宽度,并且至少可以通过PCIe Gen6正常工作。支持的设备均为1U和2U机箱高度。器件厚度可以实现容量最大化,同时还可以实现高功率。


    除了讨论创建NVMe接口HDD之外,还对SSD尺寸进行了很多讨论,特别是关于数据中心中比M.2和U.2更有效的SSD尺寸。SNIA现在托管SSD的尺寸规格标准,也是OCP Summit演讲中最喜欢的、可以提供更高性能的两个EDSFF标准,分别是是E1.L(L是长尺寸)和新的E1.S(S是短尺寸)。性能比U.2小一些,这两种外形尺寸的SSD均适用于1U机架单元。


    如下图所示,E1.S适用于使用快速3D NAND甚至是新的持久性内存(或存储类内存)技术的IOPS密集型工作负载(会产生大量热量),当然E1.S也适用于使用加速器的计算存储;E1.L是经过优化具有最低的总体拥有成本(TCO)和具有高容量的(性能较低)闪存,例如QLC闪存。因此,E1.L提供了较大的TB容量,而E1.S将具有较高的IOPS。 



    开发E1.S非常重要,因为它允许未来更高功率的SSD设备也具有更高的存储密度,从而具有更高的TB存储容量,如下所示:



    在OCP Summit虚拟展台上,展示了采用E1.S SSD的1OU配置的Yosemite V3和4-25mm E1.S SSD,在刀片服务器上具有4-25mm E1.S SSD,每个机箱包含12个刀片服务器,允许48-25W SSD的低气流,在4OU中存储容量高达768 TB,并支持TLC闪存和Optane存储级内存。 


    2020年OCP峰会存储项目更新展示了可组合存储设备的愿景,包括使用NVMe界面的紧密结合的HDD,SSD甚至磁带系列。这使NVMe-oF能够使用包含计算存储以及更高性能和容量的以太网。




    参考链接:

    https://www.forbes.com/sites/tomcoughlin/2020/05/15/nvme-for-all-data-center-storage/#2d7dd4657e05





    欣赏


    2020年NAND预计将增长40%

    2020年全球存储观点

    独家报道:2020年存储用户调查报告(附23页PPT)

    IDC预测2020年服务器和存储市场将萎缩

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