当闪存时代到来，数据中心
的存储
会是以什么形式存在呢？磁盘时代毫无疑问，磁盘阵列
是数据中心存储的主要组成部分，在磁盘阵列的组织下，大量磁盘可以并发工作，满足应用对存储性能的需求。但是闪存不一样，闪存代表的是更简单、高效、高性能的存储。要达到这个效果，接口和接口走的协议是非常重要的一环，SCSI/SAS
的一套体系显然是无法充分发挥闪存性能的，可以预见的是PCIe/NVMe是闪存的未来。本文也将围绕PCIe/NVMe来谈下闪存的未来。 针对磁盘可以说SAS是一个非常优良的接口，在其设计之初就将数据怎样写进磁盘进行了全面的考虑，通过HBA卡组织多块硬盘方便的组织在一起形成一个完整的存储池，另一方面SAS的接口带宽已经发展到了12Gb/s，而且当下随着光纤SAS技术的发展，其在存储阵列中的应用也越来越多，可以说SAS是磁盘完美搭档。但是SAS的体系架过于复杂，对于追求高性能而且可靠性比磁盘高的多的闪存来说SAS自然并不是一个好选择，这就催生了固态硬盘接口从SAS/SATA向PCIe的转换，但是出现的新问题是物理接口转换到PCIe之后，那么数据传输协议使用什么呢？
LSI之前的做法是在PCIe闪存卡中加入一个SAS控制器进行转接，这种做法将闪存产品的形态快速的从固态硬盘转向了PCIe闪存卡，但是从根本上讲这依然是一个SAS固态硬盘。PCIe闪存卡需要的是一个新的高效、简洁而且能发挥其高性能的协议标准，之前Fusion-io为代表的闪存初创公司也做出了努力，但是其标准并不开放，所以并没有受到广泛的重视，就在这样一个背景下NVMe就在这种背景下被设计出来，简单说来NVMe规范了PCIe闪存卡存储数据的协议标准，使得PCIe成为了更优秀的硬盘接口。 从上图可以直观的看出从应用到闪存盘的过程中，到NVMe驱动器的路径要比到SAS驱动器的路径短，简化的路径缩短了数据传输的中间环节。NVMe相对于SCSI/SAS的延迟上的降低是非常明显的。
联络柜
上图直观的展示了PCIe/NVMe的优势，在4K随机读/写负载中，PCIe/NVMe带来6倍于6Gb/秒SATA的吞吐量提升。在队列深度设为128时，4K全读负载的IOPS将近50万。而这对于SAS/SATA都是无法做到的。所以未来主机端PCIe闪存卡将是一个Tie0层存储的最佳选择。
如果PCIe如此优秀，而且NVMe也在帮助PCIe实现闪存的性能，那么这样的产品怎样与SAN结合，或者说怎样实现存储资源的共享呢？在IDF2012上，关于这样讨论就已经开始了。
上图展示了一个模型，简单的说PCIe/NVMe的闪存卡连接到PCIe交换背板上，数据经铝塑复合型材封装后通过FCoE传至服务器。由于PCIe本身设计是用于机箱内部短距离互连的，那么线缆做的过长时候其信号完整性难以保证，所以包括PCIe交换机在内的一系列概念被相继提出(当然，PCIe交换机这个概念听起来非常新鲜，闪存的发展非常大程度上推动了这项技术的发展，事实上PMC收购的IDT已经在PCIe交换芯片上有了很大的突破)。(相关阅读：《PCIe外部连接：交换机、传输距离和存储应用》)
现在主要的NVMe联盟成员列表
开放是PCIe/NVMe能够走向成功的关键，而且相比优秀的标准来说，开放的开发环境更是推动PCIe/NVMe走向成功的关键（这点从Fusion-io从辉煌走向被收购的事实可以看出，Fusion-io无疑是闪存技术的大拿，产品质量非常高，但是其产品和技术走的路线走的过于封闭，在闪存卡市场刚刚兴起时Fusion-io无疑风光无限，但是随着闪存技术的发展和NVM
e发展，Fusion-io就失去了优势）。从上图中我们看到了NVMe联盟中有芯片
厂商PMC、有阵列厂商EMC
、NetApp、Dell这样的传统存储阵列厂商、也有LSI、美光、SanDisk这样的PCIe闪存卡厂商。未来PCIe/NVMe也将需要一批这样的厂商来建立起自己的一个生态系统，现在看来大大小小的PCIe闪存卡厂商扮演着提供基本存储单元的角，另一方面还有IDT这样的厂商，他们将PCIe/NVMe闪存卡的应用范围进一步拓宽。值得注意的是英特尔
，近日英特尔发布了三款新的PCIe/NVMe闪存卡新品，其闪存战略也算向前迈出了一步，但是笔者英特尔绝不仅是一个闪存卡厂商的角，英特尔最擅长的就是推动一个标准走向成熟或者说推动一个完善生态圈
建设，所以未来PCIe/NVMe从协议标准化到产品再到解决方案
以及最终的市场建设，英特尔都将是一个重要的角。 液冷散热器
现在看来PCIe/NVMe为闪存卡的发展指明了一个方向，而且发展前景很光明，但是PCIe/NVMe闪存仍处于一个发展的初级阶段，大部分时候其作用仍然限制在加速关键应用的响应速度上。而资源的共享、大量的闪存卡资源管理等环节都有很多问题急需解决。正如磁盘时代，需要磁盘厂商、各种板卡厂商、存储阵列厂商加上数据保护等软件厂商的共同努力才能建立起一个完整的生态。蛇形线返回比特网首页>>
大数据时代迅即降临，传统的旋转式磁盘在性能、容量等多方面捉襟见肘。闪存在IOPS、延迟及带宽三大性能指标上的绝对优势使之倍受青睐，迅速取代硬盘成为不可或缺的存储介质。2013年是闪存规模化进入数据中心的一年，因而成为载入史册的“闪存元年”。过去一年的飞速发展中，闪存在数据中心中担任的角越来越多样化，从服务器中的PCIe闪存卡、存储阵列中最适合存放热数据的全闪存阵列、适合分层存储的混合阵列，再到RAID卡中的掉电保护闪存模块等等不一而足。
展望未来，随着闪存产品接纳度的普遍提升，闪存厂商之间的竞争也日趋白热化。同时，日益复杂多样的应用也在驱动着对不同闪存产品的需求。一方面，闪存正在重新定义着存储技术；另一方面，2014年对许多闪存厂家而言也将意味着生死存亡，因此有“闪存生存年”之誉。在新一轮闪存逐鹿中，谁将引领潮流并能最终胜出为王？得到训练
传统的存储架构里，由于硬盘访问速度的局限，以往通用的SATA和SAS接口完全能够满足硬盘的带宽需求，而面对闪存速度上百倍的提升，接口的带宽就成为了I/O的最大瓶颈。可以说，闪存的优异性能一举将存储的瓶颈从介质转移到了接口。Fusion-io的成功就直接源于其开发的专利PCIe闪存卡，可以加入到服务器中进而实现对应用的加速，并达到微秒级的低访问延迟。SATA/SAS则无论如何无法达到这个水平。因此，闪存时代，接口规范的重大变革势所难免。
针对PCIe接口制定的NVMe标准由此应运而生。该标准由包括IDT、Dell、dtt使用浓度Intel、EMC、NetApp、Oracle以及Cisco在内的13家发起企业主导，并由80余家业界领军公司合作开发。NVM Express是一个针对使用PCI Express SSD的企业和普通客户端系统开发的可扩展的主机控制芯片接口标准。NVMe 1.0标准已于三年前发布，并不断推陈出新。该标准针
对PCIe SSD定义了最优化的寄存器接口、指令集和功能集，并提供可扩展接口以实现SSD 技术现在和将来的性能潜力。这让原始设备制造商无需标准化多个SSD驱动器，从而加速 PCIe SSD 的推广使用。该组织的工作不仅确保了整个NVMe生态圈的全面协同发展，NVMe开放标准还打破了以往PCIe闪存厂家采用垄断私有接口造成的产业局限，使客户可从开放的产业生态链中选购所需，对产业规模的提升和用户成本优化具有划时代意义。
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