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從NVMe到3D XPoint，從SSD盤到SSD 卡，從SATA到NVMe，從技術產(chǎn)品到產(chǎn)業(yè)生態(tài)，英特爾在閃存市場的影響力無人能及。2016年，閃存市場是否會有突破性進展？ NVMe SSD是否會成為x86服務器的標準配置？SATA SSD何時會被NVMe替代？軟件定義存儲和閃存之間會演繹出怎樣的故事……，圍繞在閃存上空的種種謎團，需要一一撥開。為此，Dostor總編宋家雨特邀英特爾亞太區(qū)研發(fā)業(yè)務總監(jiān)倪錦峰先生進行了深入訪談。 英特爾亞太區(qū)研發(fā)業(yè)務總監(jiān)倪錦峰先生（左）接受Dostor總編宋家雨采訪
記者：從英特爾角度，如何看待SSD未來市場發(fā)展？ 倪錦峰：英特爾7年前開始涉足SSD并取得了長足發(fā)展，我認為SSD替換HDD趨勢不可改變。從技術層面，像3D NAND技術可以把SSD容量做得更大，成本更低，因此未來幾年SSD還會呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。從介質(zhì)層面，現(xiàn)在都在討論關注NAND，同時大家也看到英特爾和美光合作3D Xpoint新存儲介質(zhì)技術，相信在今后幾年還會有新的NVM技術出來，促使SSD市場有更大擴展。從應用層面，SSD在筆記本、臺式機等消費類產(chǎn)品市場得到普及，在企業(yè)級市場應用也得到廣泛部署，如CDN、數(shù)據(jù)庫、云計算等，雙十一網(wǎng)購狂歡背后也有SSD技術提供支撐。 記者：相比傳統(tǒng)磁盤市場，SSD占比還不算太高，3D NAND會改變這種市場格局，給閃存帶來突破性進展嗎？ 倪錦峰：一直以來英特爾在和行業(yè)客戶一起分享數(shù)據(jù)分層的技術，也就是把數(shù)據(jù)分為：熱數(shù)據(jù)、溫數(shù)據(jù)和冷數(shù)據(jù)。以往SSD更多作為熱數(shù)據(jù)存儲來使用，如Cache（緩存）等，但隨著SSD 每GB成本不斷下降同時容量不斷增大，它跟HDD差距會越來越小，這就導致在很多更大規(guī)模溫數(shù)據(jù)使用上，會更多采用SSD。按照我們的判斷， 2017年～2018年前后，會有SSD在溫數(shù)據(jù)加速部署。 記者：今年3D NAND會在企業(yè)級市場上取得一些進展嗎？ 倪錦峰：3D NAND在消費類和企業(yè)級市場都有長足進展，以前三星較早推出3D NAND技術，英特爾和美光也有3D NAND技術，相應的友商，如閃迪也有3D NAND技術。預計2016年，3D NAND會市場普及，2016年底前后，應該可以占到SSD市場的50%。 記者：3D和TLC技術，哪個會發(fā)展更快一些？ 倪錦峰：3D和TLC是一個并行過程。2D向3D切換，其制程技術是向回走的，這就給我們更多機會發(fā)展類似TLC的技術，由于支撐工藝往回走，使用TLC所遭遇的可靠性方面的挑戰(zhàn)就沒有那么多。所以，3D技術有利于TLC技術的應用。未來3D TLC也會得到較快發(fā)展。
記者：未來閃存應用的主要模式，是全閃存陣列、混合陣列、卡還是分布式軟件定義存儲？誰會成為主流呢？ 倪錦峰：從現(xiàn)有企業(yè)級部署情況看，SSD不管是PCIe閃存卡，還是SATA SSD盤，更多還是x86存儲替代傳統(tǒng)磁盤應用。當然，市場也看可以看到全閃存陣列方案出來，在我們看來，全閃存陣列和閃存盤、閃存卡還是有很多區(qū)別的，全閃存陣列提供了很多方案，如HA、在線重復數(shù)據(jù)刪除、以及相應數(shù)據(jù)故障處理等，主要基于企業(yè)級客戶的需求。 我認為SSD結(jié)合x86服務器的應用方式會有更大發(fā)展，閃存陣列會在一段時間內(nèi)會有一部分市場，全閃存陣列現(xiàn)階段成本偏高，容量相對偏小，更多會應用在關鍵業(yè)務或者對于性能有更高需求的場景。 記者：所以基于這種情況，很多廠商會提出混合產(chǎn)品陣列的思路，對此您怎么看？ 倪錦峰：對，這方面肯定會更好一些，HDD跟SSD能夠有個匹配的過程，畢竟SSD和HDD之間價差也好，或者性價比也好，在慢慢接近的過程中。
記者：NVMe SSD什么時候可以替代SATA SSD， 請介紹一下NVMe最新進展？ 倪錦峰：我這邊借這個機會，糾正一個普遍認識上的誤區(qū)：NVMe只是一種協(xié)議，像以前PCIe卡對應的AHCI協(xié)議。NVMe是專門針對SSD設計的協(xié)議。現(xiàn)有很多人看，PCIe SSD有兩種封裝的形式：一種是插卡形成，被稱為PCIe卡；而另外一種2.5英寸盤的形式，被稱為NVMe盤。這個理解是不正確的，因為這只是物理形式不同，以英特爾P3600、P3700和P3500，它們都有兩種外型：一種是2.5英寸盤的形式，標準名稱是U.2，一種是插卡形式，也即我們常說的PCIe卡，或者add-in-card，但它們的協(xié)議都是NVMe，所借這個機會糾正一下。 NVMe對PCIe來說非常重要，專門為PCIe SSD設計，因它能夠極大降低協(xié)議轉(zhuǎn)換（SATA與PCIe之間）和協(xié)議本身（NVMe vs. AHCI）導致的時延。大家通常比較關注IOPS性能，但其實除此之外還應該關注時延，這是NVMe能帶給大家的一種特別優(yōu)勢。最近，英特爾、美光、三星等主流廠商都在做NVMe合作開發(fā)工作，取得很大的進步。如果說2015年是NVMe初級普及的過程，那么2016年，NVMe上量會來得非?？臁?/p> 英特爾在2014年推出NVMe產(chǎn)品，但真正上量相對慢一些，插卡用的比較多一些，盤的推廣比較慢。2.5英寸NVMe盤，所采用的接口是SFF 8639，正式的名字是U.2，這個接口需要特定背板支持?，F(xiàn)有很多服務器廠商，如聯(lián)想，都支持2.5英寸PCIe/NVMe盤，但銷量還不是太大。從英特爾下一代平臺開始，才會大規(guī)模的普及。另外，價格上NVMe SSD和SATA SSD還有一定的差距，目前整個行業(yè)都在努力降低這個價差。 從用戶實際使用習慣看，SATA用戶使用的比較習慣了，切換到NVMe PCIe盤，用戶一時可能沒有辦法發(fā)揮新的能力。例如技術上，NVMe盤相對于SATA盤可以帶來5倍性能提升，但實際應用所能看到到，可能只有1倍性能甚至更少，如此每GB成本就更高，對用戶成本壓力就更大一些。 在生態(tài)環(huán)境方面，2.5英寸NVMe盤還不是那么的完善，預計2016年會有極大完善，我們判斷差不多在2017年中期左右，NVMe能夠占到出貨量的50%。 記者：生態(tài)環(huán)境方面，NVMe推動面臨怎樣的挑戰(zhàn)？ 倪錦峰：軟件方面，最新版本的操作系統(tǒng)已經(jīng)廣泛支持NVMe，但是很多用戶，特別是互聯(lián)網(wǎng)客戶用很多定制化系統(tǒng)，有些版本還比較老，面臨升級的問題。企業(yè)級客戶同樣面臨類似的問題，他們成百上千應用都構建在老的系統(tǒng)上，做大規(guī)模內(nèi)核升級，難度很大。 對于新的應用需求，內(nèi)核方面的障礙會小一些，但也面臨應用層面的障礙，以數(shù)據(jù)庫為例，有些用戶習慣了傳統(tǒng)的方案，用了新的NVMe之后，沒有辦法應用RAID，因為傳統(tǒng)的RAID方式對PCIe NVMe SSD不適用，那么就只有使用軟RAID的方式，對于有些人來說，觀念上還沒辦法接受。 現(xiàn)在還沒看到比較成熟支持NVMe的RAID卡，因為RAID卡原來是針對磁盤設計的，上了SATA SSD之后，RAID卡會成為性能瓶頸。假設有一個RAID卡，也是ARM處理器為核心，后面拖了很多PCIe NVMe的盤，其性能根本沒有辦法滿足需求。你要用現(xiàn)有的方案，就只有用軟RAID，很多人概念里面還沒有辦法接受。 從用戶的角度看，從一種方案換到另外一種方案，用戶關注的是帶來哪些好處，性能提升多少，成本下降多少，也就是TCO（總體擁有成本）。對于某些應用，既要性能又要容量，使用NVMe，如果性能發(fā)揮不出來，就很難說服用戶多花20%～30%的每GB成本。但對于數(shù)據(jù)庫應用、CDN應用等，NVMe效果明顯，這部分用戶都會選擇快速切換。 硬件方面，傳統(tǒng)2.5英寸SATA SSD支持熱插拔。對于PCIe/NVMe SSD來說U.2 SSD本身支持熱插拔，但還需要系統(tǒng)支持，這個工作沒那么容易。如今，很多廠商內(nèi)建了系統(tǒng)支持，但還有很多平臺工作沒有開始。另外，就是支持U.2需要一些比較特別的背板設計。另外，CPU PCIe lane的限制插的比較多就不夠了，肯定需要擴展，如switch等，如今這種方案慢慢在變成熟，當然這是有一個過程，另外成本也會從高往下走，這也是需要一點時間。所以我們覺得2016年生態(tài)環(huán)境更加成熟，會更加完善，上量也會非?？臁?/p> 記者：其實從服務器方面來講，剛才提到8639，好像還是一個選件的東西，沒有成為一個標準配制的東西，您預計在今年，或者下半年的時候會不會出現(xiàn)一些服務器，某些服務器會打NVMe，或者8639作為他一個標準的對外借盤，全部替代SATA？ 倪錦峰：從技術導入來說，中國相對于一些發(fā)達國家還是稍微慢一些，差不多滯后6～12個月，但是騰訊、阿里、百度等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)技術導入非?？?，接近美國用戶，這因為他們更多依賴于整個行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)。 大部分客戶都比較中意PCIe SSD盤 (U.2) ，而不是卡，因為同樣性能，同樣質(zhì)量可靠性，價格也是一樣的，他更加愿意用盤，可以支持熱插拔等等。此外互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，自己做很多工作，比如內(nèi)核升級、應用優(yōu)化，這還要需要一點時間。大的生態(tài)系統(tǒng)方面，OEM/ODM的支持、背板成本下降層面還是需要一點時間的。所以我覺得互聯(lián)網(wǎng)會走的比較快一些，其他行業(yè)相對來說比較慢一些。 記者：從應用軟件角度來講，Oracle支持NVMe的數(shù)據(jù)庫版本還沒有發(fā)布，開源軟件方面的情況是怎么樣？ 倪錦峰：舉個例子，聊到SDS（軟件定義存儲）時，我們覺得Ceph還是很有前景的，當然Ceph還不是那么的成熟，但在電信、金融，甚至某些互聯(lián)網(wǎng)公司，開始使用現(xiàn)有Ceph方案或者基于Ceph進行方案開發(fā)，做很多二次開發(fā)等等。其中，SATA盤，以及PCIe 卡，或者PCIe SSD盤應用還是比較多。 可以說，SDS如果離開SSD，將沒有任何意義。Ceph原本就是比較開放系統(tǒng)，因此可以更快擁抱一些新的技術，英特爾努力幫助Ceph社區(qū)更好使用PCIe NVMe性能，從而加快NVMe SSD盤的使用和導入。 記者：除了性能以外，SSD的可靠性、穩(wěn)定性也是用戶的關注的話題，這方面英特爾有哪些優(yōu)勢？ 倪錦峰：當然說到質(zhì)量可靠性，失效率通常是用戶關注的指標。英特爾在質(zhì)量、可靠、性方面一直以來非常重視，有很多投入。從產(chǎn)品設計層面，比如斷電保護、端到端數(shù)據(jù)保護等；產(chǎn)品制造方面，對于工藝的監(jiān)控；從產(chǎn)品驗證方面，英特爾有龐大的認證實驗室，英特爾SSD盤需要經(jīng)過5000多項不同類型測試，從不同溫度，不同負載，不同服務器、背板、軟件等兼容性測試，驗證的內(nèi)容非常多，確保我們的盤有更好適應性，降低失效率。很多時候客戶看到失效，并不是SSD盤的質(zhì)量問題，更多的問題來自SSD和HBA卡、RAID卡、軟件之間的兼容性，這會導致很多問題。 除了產(chǎn)品質(zhì)量之外，SSD服務質(zhì)量也需要格外關注，比如性能的抖動，這對實際應用的影響是很大的。服務質(zhì)量的穩(wěn)定性，這是英特爾產(chǎn)品的強項，其性能持續(xù)性或者說性能一致性可以達到90%。從可靠性的角度，借這個機會，需要提醒用戶關注靜默錯誤。通常我們并不擔心SSD壞塊的問題，如果程序發(fā)一個讀命令，如果SSD出現(xiàn)壞塊，出現(xiàn)讀錯誤或者沒法讀出數(shù)據(jù)，這并不會對客戶應用造成實際問題。所謂靜默錯誤是，以所謂正確的方式，返回錯誤的數(shù)據(jù)，SSD或者系統(tǒng)本身缺一無所知，這才是最為致命的。
記者：未來3D Xpoint和閃存的關系？ 倪錦峰：3D NAND和3D XPoint技術是完全不同的技術。3D NAND其實很簡單，以前2G的結(jié)構，平面的變成3D的，疊加的層數(shù)越來越高，從32、48、64，有可能疊加到128，一直往上疊。所有這些都是為了把容量做大，成本更低。 3D Xpoint是一種全新的介質(zhì)，可以做成PCIe SSD同樣基于NVMe協(xié)議，也可以做成DIMM接口形式。圍繞3D Xpoint，英特爾會開發(fā)一系列產(chǎn)品，比如DIMM、PCIe接口設備。3D Xpoint這塊更靠近疊加DDR（內(nèi)存）會向這個方向走。我們說3D XPoint不會替代NAND， 3D XPoint壽命是NAND的1000倍甚至更高一些，性能也是1000倍，但它的容量要比NAND小很多，雖然是DDR容量的10倍甚至更多一些，但跟NAND容量還有很大差距。另外成本跟NAND也有蠻大差距，當然其所能帶來的用戶體驗也會在不同的量級3D XPoint給我們更多機會，使得現(xiàn)有NAND和DDR之間加了一層，能夠發(fā)揮承上啟下的作用。 記者：英特爾如何看待軟件定義存儲的發(fā)展？英特爾會涉及做相關的軟件嗎？ 倪錦峰：軟件定義存儲是未來的趨勢，英特爾非?？春眠@一塊，我們積極擁抱這樣的變化，也投入了很多人力、物力去支持相關方案的開發(fā)，從傳統(tǒng)的存儲方式，轉(zhuǎn)到橫向擴展的軟件定義存儲。這需要一個過程。 舉個例子，Ceph是我們現(xiàn)在比較關注一個方向，但在HA等很多問題，以及運維服務上需要考慮，英特爾比較注重和生態(tài)系統(tǒng)伙伴一起合作開發(fā)軟件定義存儲解決方案，暫時還沒有推出Intel品牌的軟件定義存儲方案的計劃。 記者：今天特別高興能夠跟倪錦峰先生就閃存未來發(fā)展進行交流，希望有更多機會跟DOIT的網(wǎng)友一起探討技術性的話題，非常感謝。 倪錦峰：也謝謝各位。 |
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