來自主流存儲供應商的CTO們以及其他技術領導者的預測:因為一波更加緊密的驅動器產品將進入市場,并且價格繼續下降,勢必將推動企業加速采用閃存存儲。他們希望通過新一輪降低延遲的非易失性存儲器(NVMe)固態驅動器(SSD)和NVMe over Fabrics(NVMe-oF),實現更快的閃存。
為了充分利用最新的NVMe和NVMe-oF技術,傳統存儲陣列供應商將需要新的架構體系。2017年開始,初創公司需要通過超高速和低延遲固態存儲來滿足具有苛刻工作負載的用戶。
此外,在企業級閃存存儲市場上,無法獲得足夠性能的企業需要使用新的存儲器媒體,例如來自英特爾和美光的3D XPoint和來自三星的Z-NAND。
下面是來自存儲行業技術領導者的關于企業閃存存儲以及固態存儲在2017年及以后的情況的預測。
企業加速采用閃存存儲
戴爾EMC全球技術戰略副總裁Daniel Cobb:我們將繼續看到閃存的加速采用,甚至超出預期。更多的3D NAND晶圓廠正在上線,正在實現巨大的工藝產量目標。我們將看到閃存的采用繼續加速。 Hitachi Data Systems的CTO Hu Yoshida:Flash將成為主要的存儲介質,這使我們能夠減少在存儲調整和管理方面的精力。你不必擔心這是一級還是二級或哪些應用程序應該在閃存上運行,因為所有都是閃存。轉折的時機已經來臨。價格或性能不再是問題。閃存的未來發展前景更好。通過使用3D和TLC等新技術,閃存的容量將大幅增加。業界分析,到2020年,我們將獲得128 TB閃存模塊,這意味著價格大幅下降。
更多存儲供應商和自己制造存儲設備的公司,如Google和Facebook,將開始構建自己的閃存模塊,因為他們預見到這樣做將帶來的好處。因為閃存是可編程的,所以他們可以將更多的智能融入閃存模塊,使其更加高效。還可以添加諸如壓縮的功能,而在控制器上游沒有任何性能影響。編程閃存驅動器時,我們可以做的另一件事是分解閃存驅動器。當我們使用擦除命令,我們只是重新格式化所有的單元格——即使是控制器看不到的單元格。這對于隱私要求很重要。
IBM存儲的副總裁兼CTO Vincent Hsu:短期內,3D TLC將迎來積極采用。我們已經看到(Quad-Level Cell)QLC,即4bit/cell的技術的可行性,現在雖然是早期階段,但我認為在2017年年底將真正實現該技術。由于密度的提高,閃存有能力支撐更多的工作負載。不再只是在線事務處理(OLTP)。現在對全閃存文件和對象存儲的需求增加,我想在2017年我們將看到更多的這類需求。
NVMe和NVMe在路上
戴爾EMC的Cobb:NVMe和NVMe over Fabrics不再是空談,我們將在2017年開始發貨。NVMe over Fabrics將代表一種新的方式用于主機與存儲通信。行業不會全面采用這些新技術,但會開始逐步部署。我們將開始看到新技術的使用情況,其最低可能的延遲或最高可能的吞吐量將吸引到更多客戶。其可以用于跨外部存儲,服務器內部或DAS(直接附加存儲),以及超融合基礎設施。
Pure Storage產品副總裁Matt Kixmoeller:主要的閃存技術將從SATA和SAS驅動器轉變為NVMe驅動器,并開辟新一代的性能和效率。我們現在開始看到雙端口NVMe驅動器的可用性,以及可行的企業全閃存陣列。這將是一個相當大的全閃存陣列架構轉變。這不是你可以輕松改造的,它需要硬件設計和軟件架構的演變,以充分利用NVMe。第一波將是NVMe設備,并在全閃存陣列中使用NVMe。
下一波是NVMe over Fabric過渡。這是非常令人興奮的,因為它開始改變DAS和SAN存儲之間的關系。許多新型應用程序,包括Hadoop、Spark、Cassandra以及所有的NoSQL數據庫,其中許多是圍繞服務器DAS存儲模型架構的。它們通常部署在具有本地附加閃存或磁盤的白盒服務器上。NVMe打破了障礙,使得網絡存儲具有與本地DAS相同的性能配置文件。
思科存儲網絡和解決方案的研發工程師J Metz:NVMe和NVMe over Fabrics(NVMe-oF)設備將開始出現,但并沒有真正震撼到存儲架構。初始部署時將復制現有的功能和特性,以獲得性能優勢,但它們不會真正改變整個存儲游戲。真正富有想象力的解決方案不會在2018年之前大規模地觸及客戶的舒適區,但是早期采用者將在2017年從初創公司那里找到一些有趣的專有解決方案。
(Metz指出,他的預測是個人的,不代表公司。)
博科數據中心基礎設施部門CTO Martin Skagen:全閃存陣列將突破1000萬IOPS大關,NVMe是這一進步的貢獻者。NVMe是真的的Flash 2.0。幾年前當我們開始使用閃存時發現,不同類型之間的性能沒有很大的不同,你必須做很多事情才能讓它工作良好。然后,它變得更加商品化,真正推動了全閃存陣列市場。
但NVMe是一次革命,如果你有正確的架構,你可以然現有的閃存實現性能跳躍。不只是用NVMe閃存替換現有的SATA閃存。有很多事情會影響你如何處理閃存,尤其是在控制器上。也許一兩個傳統供應商可以通過一些工努力實現,但從軟件和硬件的角度來看,這是一件昂貴的事情。較小的新廠商有更好的機會,因為他們從零開始。他們沒有任何現有的架構,他們必須遵守已有規則,而且安裝規模相當小。NVMe可以使客戶降低閃存成本。如果你買了很多閃存,那么從你購買陣列的供應商那里購買閃存可能是有利的。NVMe實現了即插即用設施,因為它是一個更標準化的芯片組。
IBM公司的Hsu:將重點關注新協議以利用閃存的性能優勢。市場上將出現多種協議和接口。一種技術不能滿足所有的工作負載。NVMe將在2017年更加普及,并且未來,我們將看到業界開始投資成熟的NVMe over Fabrics。OpenCAPI通過更好的優化來減少延遲。 IBM Power Systems幾年前開發了CAPI(相干加速器處理器接口),并將其作為開放標準。它確保PCIe總線和處理器是一致的。它在存儲層中削減數萬條指令,并提供低得多的延遲。OpenCAPI在PCIe接口上具有10倍的性能。
企業閃存存儲的新內存技術
Cobb:新的內存介質將開始蔓延。我們現在要了解一下來自Micron和Intel的3D XPoint。它不像DRAM那么快,但比NAND快。它運行在幾百納秒的存取時間。這將是NVMe值得炫耀的一個優點,因為它具備低開銷和高性能優勢。它也將成為廉價的存儲設備。
我們還將看到其他產品,如3D XPoint的競爭對手三星Z-NAND,其填補了DRAM和閃存之間的差距。三星表示,他們不是在發明一種新型媒體,而是可以讓NAND變得更快。三星一直在努力降低NAND的成本并提升容量,但沒有專注于使其更快。三星的方法在技術上是值得一看的,因為任何時候的一個主流內存廠商開始押注,說明他們投入了很多。
Hewlett Packard Enterprise數據中心基礎設施組的CTO Milan Shetti:永久性內存將開始出現在計算和存儲產品中。我們將看到DRAM和電池支持的永久存儲器的引入將替代以前的磁盤。人們將首先開始采用電池支持的DIMM(雙列直插內存模塊),隨著不同的永久內存技術的出現,人們將開始采用它們。類似于消費產業對閃存帶來的經濟衰退,物聯網行業正在做持久性內存。因為設備中越來越多的傳感器需要本地內存,我們將看到持久性內存開始變得更加經濟實惠。這將是一個多年的旅程。
思科的Metz:持久性內存/存儲級內存的進步將改變應用程序和操作系統與存儲交互的本質。分層解決方案將崩潰。今天的一級將是零級,今天的二級將歸檔。延遲和計算瓶頸的變化將改變數據訪問的方式和處理時間。一些系統如一些緩存機制,將被完全刪除,因為增加了延遲和基礎設施的不斷膨脹。
NetApp首席技術官Mark Bregman:長期來看,我們看到了下一代存儲級存儲器的引入。第一波將使用存儲設備中的新的高性能,永久性存儲器。但是有越來越少的理由去打包使其看起來像存儲。我想我們將看到新的系統架構,它可能看起來像一個非常大的持久性內存,而不是較小的內存連接到存儲系統。因此,我們將開始看到具有大量持久性內存的新系統技術的演變。然后,對于附加存儲的需求將不同,更多的是指存檔,而不是我們今天討論的高性能二級或一級。但是,所有這些不都將在2017年發生。首先我們可能會看到新公司在未來12個月內采用新的架構。