2015中國閃存峰會特邀 “大話存儲”圖書及公眾號作者冬瓜哥對“NVMe IO協(xié)議棧技術(shù)”進行系統(tǒng)介紹。作為技術(shù)大咖,冬瓜哥名不虛傳,從IO協(xié)議棧結(jié)構(gòu)、時延,到堆棧隊列數(shù)量和深度,SATA SSD在IO協(xié)議棧方面的問題暴露無疑。
冬瓜哥指出:傳統(tǒng)磁盤執(zhí)行IO指令的平均時延是10ms, SCSI協(xié)議棧帶來時延為0.01ms占比為0.1%,這是可以接受的。但對于SSD盤而言,SSD執(zhí)行IO指令的平均時延是0.01ms,如果仍然沿用SCSI協(xié)議棧,就意味著IO協(xié)議棧時延占比會高達50%,顯然這就是不能夠接受的。(詳情參見:IO協(xié)議棧前沿技術(shù)研究動態(tài)(2015存儲峰會分享))一文。
從技術(shù)的角度,SSD替代硬盤,IO時延降低100倍,如果用新的NVMe協(xié)議棧來替代傳統(tǒng)SCSI協(xié)議(SATA盤采用),則時延可以進一步降低20us,不要小看這20us,對于SSD新的存儲介質(zhì)來說,其對性能的影響是非常大的。
但現(xiàn)在的情況是,為了兼容性,SSD盤仍然保留了SCSI協(xié)議,因此這種盤也被稱為SSD SATA/SAS盤。如果我們用“削足適履”來形容這種現(xiàn)象應(yīng)該是最恰當不過的。因此,從技術(shù)的角度,NVMe SSD盤取代SATA SSD盤勢在必然。
但從市場的角度,NVMe SSD取代SATA SSD的情況并沒有發(fā)生?原因何在。
成本的原因嗎?據(jù)專業(yè)人士介紹,用NVMe SSD盤取代SATA SSD盤,用8639接口替代傳統(tǒng)的串行ATA接口,會帶來6倍帶寬性能提升,時延3倍降低,容量8~10倍提升,但成本是非常接近的。因此,成本并不是NVMe SSD盤遲遲沒有推廣的原因。
除了成本之外,再有就是軟件的因素。軟件方面,新的操作系統(tǒng)都提供了對于NVMe協(xié)議的支持,這意味多數(shù)應(yīng)用沒有遷移的障礙。但少部分應(yīng)用軟件,例如數(shù)據(jù)庫、中間件等,涉及部分IO協(xié)議棧的問題,需要對NVMe提供支持。這在一定程度上,影響了NVMe SSD盤的應(yīng)用。
要知道,對于IO性能更加關(guān)注的應(yīng)用,數(shù)據(jù)庫首當其沖。好消息是,Oracle數(shù)據(jù)庫正在針對NVMe協(xié)議進行優(yōu)化,假以時日,障礙就會掃除。基于這個因素考慮,NVMe SSD盤市場爆發(fā)會相對延遲,預(yù)計會在今年下半年左右。
服務(wù)器廠商的態(tài)度十分微妙,甚至可以用小心謹慎來形容。一方面,服務(wù)器設(shè)計需要優(yōu)化,二來成本會提升,此外,市場的接納度成疑,服務(wù)器廠商不愿意涉險。加上消化庫存以及和傳統(tǒng)磁盤廠商的關(guān)系,這都讓服務(wù)器廠商更愿意觀望和等待。
對于NVMe是不是只有臨淵羨魚的份嗎?其實也不盡然。
這就要說一個叫蘋果的公司。據(jù)微信公眾號“SSD攻城獅”的“蘋果'殺死'eMMC”的文章介紹,新的iPhone 6S就是使用了NVMe SSD存儲介質(zhì)。較之上一代產(chǎn)品iPhone 6,IO性能快出了一個三星S5。這就是差距。
不要說什么蘋果“軟硬件封閉一體化”優(yōu)勢等客觀因素,在意識上,態(tài)度上,心態(tài)上,就真的沒有什么可以總結(jié)的嗎?
我想還是讓“削足適履”的事情趕快過去吧!
最后補充一句,如果你等不及了,你可以選擇閃存卡,很多閃存卡率先擁抱了NVMe的時代。但卡和盤的區(qū)別,讀者可以自己分析和研究,這里不更多討論了。需要提醒注意的是,真正的NVMe的時代不分卡和盤(參見NVMe時代,別跟我說什么卡和盤)。