NVM Express（簡(jiǎn)稱(chēng)NVMe）是一個(gè)針對(duì)PCIe 接口的SSD的主機(jī)控制芯片協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，雖然其與控制閃存沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)，但NVMe規(guī)范了SSD控制器與操作系統(tǒng)之間的通信連接，目的是提高SSD的性能和可靠特征。

目前在業(yè)界存在大量基于PCIe總線協(xié)議的SSD，而這些SSD并不一定支持NVMe協(xié)議；這類(lèi)產(chǎn)品我們稱(chēng)為PCIe Flash或者PCIe SSD.首先從使用模式上看，NVMe SSD與PCIe Flash的差別在于兩者使用不同的驅(qū)動(dòng)程序與物理設(shè)備交互。目前業(yè)界主流的PCIe SSD，如華為、Shannon Systems、Fusion-IO(Sandisk)、Virident(WD)等閃存廠商都采用自有的驅(qū)動(dòng)程序部署，而非NVMe設(shè)備。這就意味著，這個(gè)世界上，還是有很大一批廠商并沒(méi)有完全被NVMe化，依然采取一種專(zhuān)用的方式，而這種方式依然存在只能說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，即用戶需求還依然在。

一個(gè)新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能否站穩(wěn)腳跟，與用戶直接需求與采用分不開(kāi)的。那么NVMe也被英特爾還有業(yè)界其他閃存友商所推崇，NVMe最大的優(yōu)勢(shì)是什么呢？到底是什么吸引著這些人如此愛(ài)NVMe？

NVMe的SSD嘗試采用通用的驅(qū)動(dòng)程序適用于所有產(chǎn)商的SSD設(shè)備，因此其優(yōu)勢(shì)在于通用性。通用性雖然給用戶帶來(lái)了一些方便，但是同時(shí)也存在幾個(gè)問(wèn)題：

其一，由于NVMe的標(biāo)準(zhǔn)推出時(shí)間不長(zhǎng)，其標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)版本對(duì)操作系統(tǒng)有嚴(yán)格的要求。例如，對(duì)于Linux需要3.3以上版本的內(nèi)核（Centos7/Redhat7)才內(nèi)置NVMe驅(qū)動(dòng)；對(duì)于Windows微軟需要在Windows 8.1或Windows Server 2012R2之后的版本才支持。

其二，由于NVMe通用驅(qū)動(dòng)的相對(duì)較新，還在業(yè)界的使用和驗(yàn)證過(guò)程中。這意味著NVMe還需要時(shí)間來(lái)推進(jìn)。

其三，NVMe更注重的是驅(qū)動(dòng)對(duì)于不同閃存廠商設(shè)備的通用適配性，從而會(huì)在一定程度上犧牲性能和特性的最優(yōu)化。

其四，NVMe接口的SSD目前缺乏完善的設(shè)備監(jiān)控管理接口和機(jī)制，這個(gè)方面還需要進(jìn)一步優(yōu)化。

那么，我們來(lái)對(duì)比一下業(yè)界采用高速PCIe接口做PCIe Flash，NVMe的SSD也是基于PCIe接口協(xié)議。從技術(shù)理論上來(lái)分析，PCIe接口由于直連CPU，提供最短的數(shù)據(jù)通路，從而企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用能夠獲得最低的I／O響應(yīng)時(shí)間。同時(shí)PCIe接口提供高達(dá)數(shù)GB/s的帶寬，為高帶寬、大并發(fā)的應(yīng)用提供了足夠的帶寬資源。由此分析來(lái)看，對(duì)于企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，采用PCIe接口的閃存設(shè)備目前還是業(yè)界通用的選擇。

其實(shí)，我們從剛才提到的幾個(gè)繼續(xù)采用PCIe接口協(xié)議的廠商可以看到，如何更好地提供一個(gè)穩(wěn)定與高性能的閃存解決方案給用戶才是贏得市場(chǎng)的關(guān)鍵。對(duì)此，我們以Shannon Systems的閃存卡為例，Shannon Systems的PCIe Flash采用的是軟件定義閃存的架構(gòu)，把閃存定位在更貼近于內(nèi)存的一層I／O池，充分利用軟件的靈活性和健壯性，與底層硬件構(gòu)成一個(gè)高性能、高可靠的存儲(chǔ)系統(tǒng)，并達(dá)到最優(yōu)的系統(tǒng)性能和最強(qiáng)的穩(wěn)定性。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，Shannon Systems是如何實(shí)現(xiàn)的呢？其軟件定義閃存架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在哪些方面呢？

來(lái)自Shannon Systems創(chuàng)始人之一、董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官的陽(yáng)學(xué)仕介紹說(shuō)，早在2007年，業(yè)界以Fusion-IO為代表的廠商就開(kāi)始了軟件定義閃存的商用，目前也已經(jīng)成為業(yè)界PCIe SSD中部署量最大、商用時(shí)間最長(zhǎng)的產(chǎn)品形態(tài)。

軟件定義的架構(gòu)最直接的優(yōu)勢(shì)，能幫助用戶提供更高系統(tǒng)性能，更低延遲與更高IOPS，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更低功耗。

由于硬件部件的最少化，軟件定義的閃存架構(gòu)提供更高的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

還有一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)在于，軟件定義的架構(gòu)能夠提供豐富的API接口，包括完善的監(jiān)控機(jī)制，在用戶大規(guī)模部署時(shí)尤為重要。

Shannon Systems的PCIe Flash利用軟件定義架構(gòu)，針對(duì)應(yīng)用優(yōu)化的專(zhuān)用接口，如原子寫(xiě)操作，實(shí)現(xiàn)了用戶應(yīng)用性能的大幅度提升，如Mysql的應(yīng)用等。

Shannon Systems的PCIe Flash提供豐富的客制化可能，比如在線地改變系統(tǒng)冗余OP配置，在需要時(shí)能夠開(kāi)放更多的用戶可用空間。這不僅帶給用戶閃存更大的價(jià)值，同時(shí)也節(jié)省了用戶的開(kāi)銷(xiāo)與成本。

這個(gè)世界上，任何一種優(yōu)秀的技術(shù)都可能“此一時(shí)彼一時(shí)”，滿足用戶需求才是根本。作為一直以用戶需求為發(fā)展目的的閃存廠商，Shannon Systems在對(duì)不同技術(shù)的客觀認(rèn)知過(guò)程中，也不會(huì)放棄對(duì)于新技術(shù)的研究。為此，Shannon Systems的陽(yáng)學(xué)仕也透露了他的想法，說(shuō)公司一直密切關(guān)注NVMe技術(shù)的發(fā)展和成熟，并積極地做出技術(shù)積累和儲(chǔ)備。但是，Shannon Systems絕對(duì)不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)NVMe的出現(xiàn)，而將自己的發(fā)展方向“鎖定”在NVMe上。在時(shí)機(jī)成熟的時(shí)候，Shannon Systems會(huì)有支持NVMe協(xié)議的產(chǎn)品，并作為對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品線的一個(gè)補(bǔ)充。（阿明）

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