NVMe闪存已成为主流企业存储技术

NVMe闪存已成为主流企业存储技术，而那些被视为NAND闪存替代产品的存储级内存仍处于新兴产品类别。

这是上周2019年闪存峰会达成的共识。在闪存峰会，存储供应商会展示他们当前的产品，预览那些即将推出的产品，并分享其他技术的长期路线图，而这些技术可能永远不会面市。

多年来，在闪存峰会，针对NAND闪存的NVMe接口一直是一项新兴技术，而现在已经在领先供应商和初创公司的闪存存储阵列中很常见。

四级单元（QLC）NAND正在进入企业领域，它可帮助降低价格，低于目前领先的三级单元（TLC）NAND。四级单元应该会让NAND闪存在未来几年保持主流地位，尽管有人预测，存储级内存（SCM）和持久内存技术最终将取代NAND。SCM和持久内存可弥合NAND与更快更昂贵的DRAM之间的价格和性能差距。

Intuitive Cognition Consulting公司负责人Dave Eggleston说：“DRAM的未来就是DRAM，而NAND的未来就是NAND。这并不会发生改变。真正的问题是，你如何在两者之间找到适当的位置，并加以充分利用？”

NVMe闪存阵列现在很常见

戴尔EMC、IBM、NetApp、Pure Storage和惠与公司都出售NVMe闪存阵列，初创公司Pavilion Data Systems、Apeiron Data Systems、Excelero和Exten Technologies也有相关产品。上个月，AWS公司还收购了另一家NVMe闪存创业公司E8 Storage。

与SAS / SATA驱动器相比，使用NVMe协议的驱动器可减少延迟并提高吞吐量。然而，用于在网络间移动数据的NVMe over Fabrics（NVMe-oF）连接远未成为主流。NVMe-oF支持光纤通道、RDMA和TCP / IP协议，但存储供应商在阵列前端添加NVMe-oF支持的速度很慢。

DCIG公司首席分析师Ken Clipperton表示：“在过去一年中，前端连接方面取得了实质性进展，我说的是速度。”

但真正的进步是在后端的NVMe驱动器。

Clipperton说：“NVMe协议比传统协议轻得多，后端的NVMe驱动器效率更高；它们在全闪存阵列中使用更少的CPU周期来提供给定的性能水平。”

英特尔Optane尚未发展

在闪存存储系统中，英特尔Optane（基于3D XPoint技术）是取代NAND的最直接候选者，但它仍属于新兴技术。英特尔于2017年开始销售Optane固态硬盘，并在2019年初增加了Optane DC持久性内存DIMM卡，但部署速度缓慢。戴尔EMC PowerMax、惠与 3PAR和初创公司Vast Data的Universal Storage阵列都使用Optane作为存储层或缓存，但大多数系统供应商并不急于部署它。很少有应用程序可以利用这项技术。

目前英特尔仍然在Optane上亏钱：在上个季度其内存损失了2.84亿美元，在过去的16个季度中有12个季度亏损。Micron是其开发3D XPoint内存的合作伙伴，该公司尚未推出采用该技术的产品。Micron公司提供了有关其3D XPoint计划的一些细节，并指出将在2019年推出产品。不过，Micron在闪存峰会没有提供3D XPoint更新。

Optane的部署面临经济和技术障碍。Objective Analysis公司首席分析师Jim Handy表示，英特尔与Optane存在“鸡和鸡蛋问题”：其价格必须低于更快DRAM的价格才能使其具有吸引力，但这样的话，又没有利润空间，除非实现大规模部署。

Handy说：“到目前为止，英特尔一直在补贴3D XPoint。虽然其他所有人都已经在NAND和DRAM上赚钱，但英特尔的内存组已经损失了不少钱。”

Handy预测英特尔将继续销售Optane。他表示英特尔最终将获得盈利，并且还从运行Optane所需的处理器赚更多的钱。

他表示：“Optane处理器现在是15,000美元的处理器，而不是10,000美元的处理器。它最终将成为一项有利可图的业务。英特尔最终将挽回这些损失。”

而对于Micron的3D XPoint未来，Handy不太确定。

他指出：“我怀疑Micron正在等待3D XPoint获利，才会考虑推出其他产品。但3D XPoint可能要到2020年才会盈利。他们说他们将在2019年推出产品，这并不意味着什么，因为他们早在2017年就说过要推出产品。”

想要发挥Optane的全部优势，需要软件供应商修改其应用程序，而大多数供应商还没有这样做。

Eggleston说：“在与软件开发人员合作以及创建模型方面，英特尔做了非常出色的工作，使应用程序成为持久性内存感知。然而，不幸的是，很多应用程序还没有被重写。我认为英特尔有些挣扎的地方是，当3D XPoint问世时，他们就已经很清楚，它在SSD中的表现并不是特别好，但是他们还是选择从那里开始，因为这是可最快获利的地方。过去价值主张是在内存中，现在仍然是这样。”

MRAM取得进展

磁阻RAM（MRAM）是另一种SCM技术，该技术也开始在企业中得到部署，但它还处于早期阶段。IBM将Everspin的MRAM芯片嵌入到运行在IBM FlashSystem阵列中的FlashCore媒介中。其他MRAM供应商包括Spin Memory、Crocus Technology、Applied Materials和Avalanche Technology等公司。

Clipperton 称：“在MRAM领域，制造商现在正在生产一定数量的MRAM。目前它还没有取代闪存，在大多数情况下，它用于取代DRAM on SSD。IBM正在使用MRAM来替代DRAM on SSD，而不是使用DRAM和电容器，所有东西都是持久性的。即使在网络接口卡上，也会出现持久内存。这有点前瞻性。”

咨询公司Advanced Computation and Storage LLC总裁Rob Peglar说：“我对MRAM印象特别深刻，我没有诋毁任何其他技术的意思，但我认为MRAM似乎正在非常快速地发展。”

新兴用例

2019年闪存峰会强调了闪存超越传统企业存储的用例。例如，闪存在AI应用程序中扮演着重要角色。全闪存非结构化数据供应商戴尔EMC、NetApp、Pure Storage、IBM、DataDirect Networks、Excelero和Vast Data都具有闪存阵列，旨在提供AI应用程序所需的延迟、吞吐量和并行访问。计算存储也在不断发展，并可帮助将闪存带入边缘设备。

计算存储使用SSD内部的多核处理器从存储控制器卸载CPU密集型功能。例如，NGD Systems公司采用片上系统设计，将ARM处理器嵌入到SSD中。ScaleFlux、Eideticom和Pliops也有计算存储产品。

这些产品可为边缘设备带来处理能力和存储。

Peglar说：“最前沿是在边缘。你可以想到风力涡轮机或蜂窝信号塔使用边缘的例子。你不会在那里放置12个19英寸机架。而且，功率分配非常低；你没有很多功率。但是，如果你在蜂窝信号塔的边缘，你正试图获取170,000个5G连接上的诊断信息，你就没有太多时间去这样做。所以你必须有更快的计算引擎。”