NVMe和PCIe成存储控制器创新热点

　　在中国第九届云计算大会期间，Microsemi举办了“数据中心与存储解决方案”专场，期间，Microsemi介绍了数据中心和服务器存储市场。

　　存储市场走势

　　在存储市场，SSD(固态盘)成本下降速度快，但没有快到把所有机械盘(HDD)代替掉的阶段。目前，机械盘的出货量是固态盘的6.6倍，几年后预计会缩减到2倍。冷存储(主要指机械盘、磁带等)场景中，机械盘在成本和容量上还是有很大优势的。

　　在数据存储领域，Microsemi最强，据Microsemi估计，其占80%份额，服务器领域占50%份额。

　　目前已有10%的SAS/SATA SSD转移到NVMe，而且BAT(百度阿里腾讯)采购时有时会直接采购NVMe产品。通常，在大型数据中心采购中，NVMe占主流，中小数据中心还是主要采购SAS/SATA类产品。去年Microsemi发布PCIe产品，预计今年会成为市场主流。

　　另悉，市场上85%是SAS/SATA机械盘，其余15%是固态盘(SSD)。这15%的SSD中，大部分是SAS/SATA固态盘，小部分是NVMe。NVMe尽管存量小，但增速较快，因此Microsemi十分重视NVMe的发展。

　　Microsemi看好的四大创新方向

　　Microsemi副总裁兼可扩展存储解决方案业务部总经理Pete Hazen称，公司正与数据中心生态系统密切合作，认为第三平台解决方案主要有四大存储趋势值得投入：

　　1.NVMe SSD作为高性能存储性层;

　　2.面向大容量的高密度SAS/SATA存储服务器;

　　3.可信服务器平台和数据安全性;

　　4.存储解聚合。

　　第一，NVMe SSD可担纲高性能存储层。现在流行一句话：软件定义的存储。尽管这有很多优势，但劣势也不容忽视，例如一个盘上只有8个存位，超出时必须要依靠外部的分布式系统、跨网络地存储，这会带来延迟。Microsemi认为NVMe是访问闪存的最低延迟协议，尤其针对实时性要求高的在线业务很重要。而传统的SAS/SATA响应速度不够快。而且NVMe带宽高，例如x4 PCIe可为单个驱动器提供高达4GB/s的吞吐量;还有最高IOP，在当前PCI Gen 3 NVMe SSD上，可实现高达1M RR IOP，在6G SATA上可提升8倍。

　　NVMe生态下有两类switch接口：I/O控制器和PCIe。首先看看PCIe，Microsemi的Switchtec方案密度高，可以满足数据中心对存储器的要求。关于I/O，由于NAND Flash写码速度不稳定、不均匀(例如没写过的地方写码速度快，删除旧码再写比较麻烦，需要先回收垃圾，再往上写)，Microsemi架构有独特的框架(但具体算法由第三方合作伙伴完成)，免去了冗余的软件负担，具体方法是不用操作系统，直接运行裸代码，以减少延迟，并提供工具方便客户开发。Facebook采用了NVMe JBOF方案。

　　图 24槽的NVMe架构演示

　　Microsemi可扩展存储解决方案业务部高级营销总监Andrew Dieckmann接下介绍了Microsemi第2、3、4类创新。

　　面向大容量、高密度的SAS/SATA服务器，Microsemi也有新产品推出，特点是成本低，有良好的系统吞吐量，以及可靠的/可扩展的基础架构。例如SXP 6Bx12G PM8056芯片，是市场领先的SAS扩展器解决方案，端口密度比竞争产品高出40%以上，功耗低，内建的可靠性，可编程嵌入式围域管理，合理的诊断方法。

　　数据加密方面，Microsemi有maxCrypto技术。特点是只需要通过Microsemi的工具提供一次主密钥;不是整个加密，而是逻辑卷加密等。

　　存储解聚合的好处是支持资源的有效利用。例如服务器有4盘位、8盘位、16盘位等，某业务开始部署时假设是16盘位的，但可能随后数据量减少了，空出了一些盘位;而另一些盘位随着数据量的增长，变得不够用了，只能远程调用盘位。Microsemi的创新是支持使用SAS来实现存储解聚合，例如对于管理型SAS交换机，采用SAS Switch芯片(SXP 68x12G PM8057)，解除聚合的存储设备(HDD或SSD)可被灵活地分配给计算服务器;对于管理型PCIe交换机，可采用Switchtec芯片，使多主机共享NVMe SSD。

　　Microsemi优势

　　Microsemi于2016年收购了PMC-Sierra公司，PMC-Sierra在可扩展存储方面具有业界优势地位：是SAS端口数出货量第一的厂商，存储系统中名列第一，在端口数密度名列第一(例如Adaptec产品)，NVM闪存控制器市场排名第一。

　　技术创新方面，首家实现了基于控制器的加密;率先推出随机读取I/O运作每秒高达160万次(例如SmartROC 3100和2100系列)，最多支持24端口SAS控制器，首家推出PCIe Gen 3 RAID控制器，SSD中第一个支持NVMe闪存控制器(例如Flashtec)，首家推出PCIe存储交换(例如Swichtec产品)。