SMART Storage的ULLtraDIMM

SMART稱(chēng)，ULLtraDIMM采用19納米 NAND工藝制造，容量分為200GB和400GB兩種，它的延時(shí)還不到5?s，可以提供150000讀數(shù)據(jù)IOPS和65000寫(xiě)數(shù)據(jù)IOPS的性能。如果每天進(jìn)行10次全盤(pán)寫(xiě)數(shù)據(jù)操作，ULLtraDIMM可以使用5年的時(shí)間，平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)達(dá)200萬(wàn)小時(shí)。

如果將多塊ULLtraDIMM整合在一起使用，IO性能還將按比例提高，但是延時(shí)基本保持不變。SMART稱(chēng)，ULLtraDIMM的延時(shí)大概只有現(xiàn)有的PCIe閃存產(chǎn)品的一半。 它的延時(shí)之所以比PCIe閃存產(chǎn)品更低，是因?yàn)槭褂肕CS的設(shè)計(jì)時(shí)，通向存儲(chǔ)器總線(xiàn)的I/O通道相對(duì)有所縮短，因此加快了反應(yīng)速度。

SMART的ULLtraDIMM隨著IOPS性能的上升，延時(shí)基本保持不變

SMART Storage稱(chēng)，其Guardian技術(shù)可以支持MLC NAND，那樣就無(wú)需使用價(jià)格昂貴的企業(yè)級(jí)MLC閃存，從而將其耐用性提高到每天10次全盤(pán)寫(xiě)數(shù)據(jù)的水平。

性能很重要

SMART稱(chēng)，兩臺(tái)服務(wù)器共用一塊使用eMLC和SLC閃存的1.2TB PCIe固態(tài)硬盤(pán)可以從閃存中獲得225000IOPS的性能，可以在2000?s的延時(shí)情況下運(yùn)行128個(gè)線(xiàn)程。這兩臺(tái)服務(wù)器的每個(gè)CPU配備了4個(gè)400GB的ULLtraDIMM，它們可以從閃存中獲得120萬(wàn)IOPS的性能，即每塊ULLtraDIMM提供150000IOPS，從而可以在700?s的延時(shí)情況下運(yùn)行1024個(gè)線(xiàn)程。

SMART是這樣解釋的：為服務(wù)器配備2.5倍閃存就可以將性能提高5倍（閃存IOPS），并將工作量（線(xiàn)程數(shù)和延時(shí)數(shù)）提高9倍。

我們?cè)趯?xiě)給SMART Storage的技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)主管Esther Spanjer的電子郵件中向她提出了關(guān)于ULLtraDIMM性能的問(wèn)題：“你可以預(yù)計(jì)Diablo/SMART ULLtraDIMM能夠回應(yīng)的數(shù)據(jù)存取指令比P420m更多，也就是說(shuō)它的IOPS性能會(huì)更高。 然而情況并非如此。一塊1.2TB的P420m可以提供750000IOPS的性能，而1.2TB的ULLtraDIM只能提供450000IOPS的性能，為什么會(huì)這樣呢？ 我相信這兩款產(chǎn)品使用了同類(lèi)MLC閃存。為什么ULLtraDIMM在IOPS性能上無(wú)法與P420m相提并論呢？”

她的回答是：

決定某一時(shí)刻使用的閃存通道數(shù)量的是另一個(gè)因素。ULLtraDIMM上的控制器使用的閃存通道數(shù)更少一些，因?yàn)镈IMM模塊上安裝的物理閃存比PCIe卡上的物理閃存要少一些。 另一個(gè)因素可能在與基礎(chǔ)架構(gòu)本身。美光科技的PCIe閃存卡使用的是原裝PCIe控制器，它可以將PCIe協(xié)議/信號(hào)直接傳遞給閃存芯片。 ULLtraDIMM是使用DDR接口的第一代產(chǎn)品，它使用了一款協(xié)議轉(zhuǎn)換器。我們?cè)贒IMM模塊上安裝了兩個(gè)芯片，一個(gè)是DDR3-to-閃存的控制器芯片，一個(gè)是與閃存芯片通訊的閃存控制器芯片。

在單位IOPS性能成本問(wèn)題上，Spanjer解釋說(shuō)：

看待這個(gè)問(wèn)題的另一個(gè)方法是，使用一塊ULLtraDIMM，要想達(dá)到那個(gè)IOPS性能水平，你要花多少成本。由于ULLtraDIMM的價(jià)格比PCIe閃存卡要低一些，因此你實(shí)際上可以通過(guò)增加ULLtraDIMM的數(shù)量來(lái)達(dá)到要求的IOPS性能水平（在這種情況下，我們需要5塊ULLtraDIMM才能達(dá)到750000IOPS的性能水平）。

重要的是，我們可以增加系統(tǒng)中的ULLtraDIMM的數(shù)量來(lái)調(diào)整I/O性能水平，而且不會(huì)影響延時(shí)性能。這樣做的理由是，這不會(huì)爭(zhēng)用DDR總線(xiàn)的總線(xiàn)資源，對(duì)于基于PCIe閃存卡的設(shè)備來(lái)說(shuō)，這是完全不可能的，因?yàn)樗麄儽仨毥?jīng)過(guò)I/O hub并且會(huì)造成總線(xiàn)爭(zhēng)用和增加延時(shí)的后果。 那就是與存儲(chǔ)器總線(xiàn)直接相連的優(yōu)勢(shì)，目前市面上還沒(méi)有其他任何設(shè)備能夠具備同樣的優(yōu)勢(shì)。

… 美光科技沒(méi)有公開(kāi)其P420m PCIe閃存卡的耐用性參數(shù)，因此我只能假設(shè)它們使用的是沒(méi)有任何耐用性的商品級(jí)MLC閃存。即使你假設(shè)每GB價(jià)格相同，我們的產(chǎn)品在TCO方面仍然更具成本效益，因?yàn)槲覀冊(cè)黾恿四陀眯浴?那意味著，按照現(xiàn)有的基礎(chǔ)，你可以將DIMM的存儲(chǔ)容量提高一倍至2.4TB，而且價(jià)格仍將比美光科技的閃存卡要低一些。”

ULLtraDIMM目前已經(jīng)支持Windows Server 2008/12、紅帽Linux和SUSE Linux以及VMware。使用這些ULLtraDIMM無(wú)需對(duì)應(yīng)用軟件作任何改變。

潛在應(yīng)用領(lǐng)域包括財(cái)經(jīng)服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和云、虛擬化、刀片服務(wù)器和大數(shù)據(jù)分析，ULLtraDIMM既可以作為塊設(shè)備來(lái)使用，也可以作為內(nèi)存擴(kuò)展設(shè)備來(lái)使用。

SanDisk正在收購(gòu)SMART Storage，由于SMART是東芝NAND的用戶(hù)，而東芝和SanDisk在NAND制造業(yè)務(wù)上是合作伙伴的關(guān)系，因此從某種意義上來(lái)說(shuō)，SanDisk將要收購(gòu)的其實(shí)是其合作伙伴的客戶(hù)。

SMART稱(chēng)，ULLtraDIMM正在接受一線(xiàn)OEM廠(chǎng)商和許多財(cái)富500強(qiáng)企業(yè)的資格驗(yàn)證。

這項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)有可能為SMART ULLtraDIMM閃存產(chǎn)品提供一項(xiàng)重要的數(shù)據(jù)存取速度優(yōu)勢(shì)。它有可能為企業(yè)客戶(hù)提供一種新的解決方案，它的速度與軟件增強(qiáng)的Fusion-io閃存產(chǎn)品相當(dāng)?shù)幌驠usion-io軟件那么復(fù)雜。

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