Fusion-io ioFX：針對(duì)工作站的PCIe閃存卡

我們知道閃存的最大性能優(yōu)勢(shì)就在于隨機(jī)訪問(wèn)方面，在單位容量?jī)?nèi)實(shí)現(xiàn)相對(duì)于機(jī)械硬盤(pán)十倍、甚至上百倍的IOPS，和更低的訪問(wèn)延時(shí)。這些對(duì)于OLTP(在線交易型應(yīng)用)等關(guān)鍵任務(wù)來(lái)說(shuō)都是非常有幫助的，不過(guò)根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，圖形/視頻工作站用戶往往更在意的是存儲(chǔ)的帶寬和容量，而不是IOPS。

Fusion-io ioFX規(guī)格表

我們?cè)賮?lái)看一下ioFX的規(guī)格：420GB的容量無(wú)法與今天TB級(jí)別的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器相比;1.4GB/s的讀帶寬大致能夠達(dá)到3.5英寸7200rpm HDD的10倍左右，但按照一般規(guī)律閃存介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備的寫(xiě)入性能會(huì)低于讀;42微秒的平均訪問(wèn)延時(shí)可以說(shuō)是PCIe閃存卡的一大特色;而PCI Express 2.0 x4電氣(x8物理)總線接口則限制其理論單向帶寬不可能超過(guò)2GB/s。

在這一點(diǎn)上，ioFX僅僅與Fusion-io面向服務(wù)器的低端產(chǎn)品ioDrive2相當(dāng)，因?yàn)槎ㄎ桓叩膇oDrive2 Duo和ioDrive Octal的主機(jī)接口分別為PCIe 2.0 x8和x16。要知道工作站主板上為了支持專(zhuān)業(yè)顯卡通常會(huì)有不只一個(gè)PCI Express x16插槽，這就是ioDrive Octal的用武之地，而相當(dāng)多的服務(wù)器只能提供PCIe x8。

這里遇到的一個(gè)問(wèn)題就是，針對(duì)高帶寬應(yīng)用工作站的ioFX卻沒(méi)有提供在其系列產(chǎn)品中相對(duì)較高的帶寬和PCIe接口。當(dāng)然可能有一個(gè)原因，那就是起始 成本?Fusion-io表示可以通過(guò)多塊ioFX簡(jiǎn)單地組建RAID(應(yīng)該是操作系統(tǒng)下的軟RAID——部分工作站用戶比較喜歡的方式)。

LSI MegaRAID 9285-8e和9280-8e 6Gb/s SAS RAID卡流式寫(xiě)入性能對(duì)比(單位：MB/s)

既然提到了RAID，我們就來(lái)看看RAID卡+HDD可以實(shí)現(xiàn)的性能。這里的“流式寫(xiě)入”指的就是順序?qū)懭?mdash;—對(duì)于工作站和視頻編緝用戶而言更好理解。今天的第二代6Gb/s SAS RAID卡使用24塊6Gb/s SAS硬盤(pán)，RAID 5寫(xiě)入帶寬可達(dá)2,500MB/s，RAID 0設(shè)置下更是超過(guò)3,000MB/s。當(dāng)然為了實(shí)現(xiàn)更好的容量/價(jià)格比，我們也可以使用更多的SATA驅(qū)動(dòng)器來(lái)達(dá)到接近的性能(可以做多組RAID)。

可見(jiàn)RAID卡+HDD的方案在順序讀寫(xiě)帶寬上并不比Fusion-io ioFX差，而且關(guān)鍵是單位容量的成本要低得多。

上圖為《低端存儲(chǔ)也瘋狂?IBM DS3500之性能優(yōu)化篇》一文中，使用過(guò)2年前IBM發(fā)布會(huì)上列出的性能指標(biāo)，這里我們主要關(guān)注那兩列紅色數(shù)字中的順序讀/寫(xiě)帶寬。

至于外部DAS直連存儲(chǔ)和共享式SAN磁盤(pán)陣列，我們來(lái)看看低端的IBM DS3500(戴爾PowerVault MD3200/3600系列同樣OEM自NetApp E2600，因此性能相仿)。Base(基本)和Turbo(激活Turbo選項(xiàng))狀態(tài)下分別為讀2,000MB/s、寫(xiě)1,100MB/s，以及 4,000MB/s、寫(xiě)2,200MB/s，可以理解為單控和雙控的性能，同樣不遜色于Fusion-io ioFX。

可能有讀者會(huì)問(wèn)：DS3500的初始成本，以及達(dá)到這種性能水平增加的JBOD和磁盤(pán)成本是多少?那么筆者也有一個(gè)大約的數(shù)字，ioFX的價(jià)格據(jù)說(shuō)高達(dá)數(shù)萬(wàn)美金(符合Fusion-io一貫的定價(jià)策略?)，別忘了它只有420GB。

最后，我們?cè)賮?lái)看看Fusion-io列出的ioFX適合應(yīng)用。包括“2K、4K和5K內(nèi)容交互”，這個(gè)指的就是處理高清無(wú)壓縮視頻的分辨率 1920*1980、4096*2160等;“強(qiáng)大的吞吐量來(lái)最大化GPU處理”;“簡(jiǎn)化并加速編碼和轉(zhuǎn)碼以及其它數(shù)據(jù)密集型活動(dòng)”等。

對(duì)于視頻編緝、VOD和視頻監(jiān)控應(yīng)用，對(duì)帶寬性能要求高的同時(shí)一般也會(huì)需要大容量并在意成本，因此們筆者對(duì)ioFX在該領(lǐng)域的前景持保留態(tài)度;至于 有限元分析等CPU或者CPU+GPU計(jì)算應(yīng)用，在單機(jī)工作站上處理的數(shù)據(jù)集通常不會(huì)太大，倒是可以放在ioFX閃存卡上，而且正好發(fā)揮其低延時(shí)的特性。

注：本文沒(méi)有采訪哪個(gè)工作站的用戶，完全憑我自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)寫(xiě)，如有不妥之處歡迎讀者批評(píng)指正。

wangzhen