Everspin MRAM存储芯片如何用MRAM和NVMe SSD构建未来的云存储

Everspin MRAM存储芯片如何用MRAM这类非易失性存储和NVMe SSD构建未来的云存储的解决方案。

首先STT-MRAM作为异常掉电数据缓存的介质有以下几大优势：

1. 非易失性存储器芯片，比传统的SRAM或者DRAM在数据保持方面更强；

2. 芯片容量较大，单颗芯片容量高达1Gb；

3. 采用DDR4接口，带宽可以到2.7GB/s，超强性能；

4. 擦写次数几十亿次！生命周期；

5. 超低延迟；

6. 数据保存期很久：85度高温下数据可以保存10年以上；

7. 数据错误率低；

8. 可靠性强。

MRAM可应用在NVMe SSD的下列场景，PCIe SSD、NVMe-oF、全闪存阵列：

NVMe SSD场景

MRAM为NVMe SSD，尤其是QLC做缓存有以下优势：

采用MRAM之后，NVMe SSD内部的架构发生了以下图片的变化，将MRAM作为数据缓存使用，而FTL映射表存储依然是DRAM：

NVMe-oF场景

数据中心采用NVMe-oF有以下四大优势：

1. 实现低于1微秒的数据传输，跳过内核、跳过主机CPU和内存、可以P2P传输；

2. 把CPU计算任务分摊到专用计算芯片或者存储控制器；

3. 读写带宽更高；

4. 服务器可以更简单、省电，不用昂贵的X86 CPU，用ARM CPU就够了。

以下图片是传统的NVMe-oF的数据流，要通过系统内存和CPU再进入NVMe SSD，这样会导致读写延迟比较长。

如果采用了MRAM作为智能网卡上的缓存，数据就直接通过P2P传输给NVMe SSD，并跳过了系统内存和CPU，大大缩短读写延迟，也大幅提升性能。

MRAM用在全闪存阵列

在全闪存阵列的存储控制器中，MRAM可以作为缓存加速，并提升产品性能及可靠性，同时可以不需要额外的电池或者电容。

未来的数据中心存储长这样？

未来以NVMe SSD和NVMe-oF为基础的云存储硬件架构如下图，其中MRAM可以用在网卡缓存、NVDIMM、全闪存阵列加速和NVMe SSD内部。