当闪存成为大势所趋,浪潮ZNS SSD如何靠创新站上C位?

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北京2021年11月18日 /美通社/ -- 今天的主角,是一枚巴掌大的SSD闪存盘。相比人们广为熟知的U盘,恐怕一百个人里,99个没有研究过企业级闪存盘,但成千上万块企业级闪存盘,却或是镶嵌在百度、腾讯、阿里、字节跳动等互联网巨擘的数据中心里,或是承载着银行、运营商、大科研工程等核心行业用户的关键业务。可以说,企业级闪存盘,记录并加速着整个数字时代。

浪潮 存储基于对新数据存储的前瞻洞察,在闪存盘关键部件领域持续投入和创新早在2019年浪潮就进入闪存领域并发布企业级NVMe SSD,时隔两年再次推出新一代分区闪存盘 -- ZNS SSD,浪潮凭借快速创新能力站上了企业级闪存领域的“C位”。

浪潮企业级闪存盘


浪潮企业级闪存盘

ZNS SSD闪存盘  新技术集大成者

人类社会有个基本规律:每隔一段时间,会有一种东西出现,用来打破原有的平衡,形成新的平衡,这就是熵增定律薛定谔曾经说过“生命以负熵为生”,爱丁顿爵士也表示熵增定律是自然界至高无上的原则。

这个定律在数据存储领域也得到验证从结绳石刻、竹简帛纸到磁带磁盘,人类自诞生之日起就一直在探寻存储信息的方式如今,闪存盘实现了对机械盘的全面超越,根据中国信通院发布的《下一代数据存储技术研究报告》,SSD闪存盘比机械盘性能高出1000倍以上、时延降低百倍、功耗降低70%,业界普遍认为闪存盘是存储行业的发展方向。

在生机勃勃、高速发展的闪存盘领域,ZNS SSD无疑是融合Open Channel和NVMe2.0新技术的集大成者一方面,ZNS SSD是在Open Channel SSD开放通道闪存盘基础上发展而来的,因此它继承了Open Channel SSD I/O分离、可预测性延迟等优势另一方面,ZNS协议将NVMe 2.0中的一部分进行了标准化处理,简化了软件架构,化解了Open Channel过于灵活发散、不利于规范化、标准化的难题,使得企业更加易于根据自身场景需求更加进行特定软件开发。

浪潮信息存储产品经理宗岗岗表示,“相比普通SSD,新一代ZNS SSD具有三大优势”一是采用顺序写入方式大幅缩减了整盘的写放大,提升了SSD使用寿命二是NAND闪存颗粒控制机制对应用透明化,有效提升读写性能、降低了延迟三是普通SSD保存每TB数需要提供1GB预留空间作为FTL(Flash Translation Layer)闪存转换层,这就好比每本字典需要留几页作为目录,浪潮ZNS SSD基于顺序写入技术降低了整盘的预留空间需求。

当理想遇到现实  ZNS SSD技术门槛如何突破

像很多新技术一样,尽管ZNS SSD具有诸多优势,但摆在它面前的还有诸多挑战,对企业的技术能力提出了更高要求ZNS SSD把FTL从SSD内部迁移并开放给了上层的Host端,让用户可以根据自己需要灵活的拥有自己特定的FTL,但其软件架构必须重新设计,对企业用户的技术能力提出了更高的要求。

当对蓬勃发展的新技术迎面撞上骨感的现实,很多厂商会知难而退,但在浪潮信息SSD产品总经理胡文锋看来,这反而为浪潮存储这样的技术型厂商提供了创新和突破的空间浪潮存储能够让ZNS SSD标准更加规范、生态更加友好由于其十分灵活的特性,国内一些厂商特别是公有云厂商对ZNS SSD非常感兴趣,一些应用也在陆续落地,应用效果逐步展现。

浪潮ZNS SSD创新之道:基于场景做定制

ZNS存储技术针对的是云场景应用,适用于大容量空间存储的数据,例如高清视频、图像等浪潮存储SSD研发团队与云服务提供商紧密合作,对其软件堆栈进行自上而下的优化,完成了业务适配和定制化SSD开发,实现了分区存储,技术实力得到了用户高度认可,满足业务发展需求的同时,TCO总体拥有成本大幅降低,为企业带来了可观的经济效益。

面对SSD盘价格居高不下的状态,浪潮在国内率先推出了新一代ZNS SSD全新架构方案,在性能、容量、寿命、成本、易用性等方面实现了飞跃式提升。

浪潮ZNS SSD闪存盘IO测试结果


浪潮ZNS SSD闪存盘IO测试结果

以一个8.5T容量的浪潮ZNS SSD与一个6.4T容量的普通SSD作为对照,以半随机模式进行测试,测试流程如下:用应用软件模拟2个顺序写入数据流,数据块大小是128k,两个数据流分别操作全盘各50%的容量,空盘开始执行测试,直至达到稳态。

测试结果显示,浪潮ZNS SSD总带宽稳定在3.2GB/s,而普通SSD总带宽从3.2GB/s下降并稳定在0.8GB/s至1.1GB/s对比普通SSD,浪潮ZNS SSD容量提升了33%,寿命延长了140%,性能超出210%同时,每GB的成本下降了60%,整体TCO降低了24%。

浪潮:打造全球领先的自主品牌SSD

与国内很多厂商不同,浪潮是先有服务器再有SSD2020年浪潮服务器在中国的市场份额超40%,使用的企业级SSD已经超过200万片浪潮企业级SSD不仅可以在浪潮服务器、存储、超融合产品中有大量应用,还可以适配支持过亿表单的数据库场景。

IDC预计到2023年有超过90%的数据将由机器产生,生成的数据总量将达到103 ZB,企业面临三大挑战:其一如何管理多样化、离散化数据,其二需要平衡性能、密度和成本,其三如何通过软硬件协同实现降本增效以数据库为例,浪潮存储将云溪数据库与ZNS SSD进行了联调优化,把ZenFS作为后端存储RocksDB的新型底层,将Zone映射到SST(Static Sorted Table,静态排序表文件),底层存储介质ZNS SSD以Zone形式写入数据,使得SSD写放大降为1,寿命提升140%,成本大幅降低。

浪潮ZNS SSD与云溪数据库进行联调


浪潮ZNS SSD与云溪数据库进行联调

同时,浪潮企业SSD还可以直接向行业用户供货,目前浪潮企业级SSD已经应用于通信运营商、顶级公有云厂商以及金融等行业核心用户场景。

不仅如此,浪潮SSD还助力浪潮分布式存储、云海虚拟化产品在国际基准性能测试中刷新纪录今年7月,浪潮企业级SSD助力浪潮分布式存储在SPC-1测评中获得全球第一,随后在8月份,采用浪潮SSDD的浪潮云海虚拟化InCloud Rail获得SPECVirt全球第一“未来随着云、大数据、AI等新技术发展,海量非结构化数据爆发,浪潮企业级SSD会迎来更广阔的应用空间”,宗岗岗表示。

浪潮SSD助力浪潮分布式存储夺得 SPC-1性能全球第一


浪潮SSD助力浪潮分布式存储夺得 SPC-1性能全球第一

浪潮存储基于“云存智用运筹新数据”理念,在发力分布式存储和全闪存储两大存储平台之外,不断推出更高性能、更大容量的SSD固态盘,实现从存储部件到存储系统的全面创新,加速企业数字化转型。

 

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