高性能存儲系統(tǒng)很早就出現(xiàn)了。上世紀(jì)90年代，其實現(xiàn)是基于DRAM的事務(wù)處理加速方案。因為成本過高，該方案僅應(yīng)用在一些不求性價比只求速度的系統(tǒng)上。

現(xiàn)在不同了。隨著成本下降（每GB價格不斷刷新最低值記錄），高性能閃存被越來越多的企業(yè)接受，用途也再次發(fā)生變化。

閃存已經(jīng)是存儲的主力軍

曾經(jīng)，閃存只存在于DRAM和主存之間，用于I/O加速。現(xiàn)在，閃存就是主存了，可以替代任何傳統(tǒng)主存介質(zhì)。

技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為閃存提供了三個應(yīng)用方向。首先，也是最令人機(jī)動的，次級存儲，例如備份/歸檔。然后，任何需要更高速I/O的場景。最后，直接替代DRAM。

用于次級存儲

五年前，因為成本高，次級存儲用閃存實現(xiàn)是荒謬的。隨著價格持續(xù)下滑/密度不斷增加，閃存也許要成為次級存儲的首選了。今天，存儲供應(yīng)商們可將PB級容量的閃存裝入2-3U機(jī)框中。隨著數(shù)據(jù)中心基建和能耗（電）的成本越來越高，即使仍比磁盤貴，閃存的高密度存儲能力越來越引人注目。

同時，閃存的性能是傳統(tǒng)次級存儲方案所無法比擬的。如果大數(shù)據(jù)分析用全閃存方案實現(xiàn)，其海量數(shù)據(jù)集的快速處理能力，幾乎可以立即響應(yīng)所有類型的數(shù)據(jù)請求。在一個充滿著不耐煩用戶的世界中，這一優(yōu)勢是無法抗拒的。

這種對任何隨機(jī)請求的及時響應(yīng)能力，對媒體/娛樂等行業(yè)至關(guān)重要，這些行業(yè)需要將內(nèi)容分發(fā)到幾乎無限多的目的地。廣播電視時代，只是單方面?zhèn)鬟f信息，現(xiàn)在這個時代，幾乎全是隨需應(yīng)變，想想Netflix。

另一個閃存用例是備份和數(shù)據(jù)保護(hù)。備份軟件的關(guān)鍵是元數(shù)據(jù)庫，因為其用于跟蹤數(shù)據(jù)的各種變化。閃存的速度，允許備份軟件更快地增刪查找，并立即響應(yīng)用戶需求。數(shù)據(jù)保護(hù)的重大演變，是及時恢復(fù)。大多數(shù)備份程序可在備份系統(tǒng)上直接運(yùn)作主數(shù)據(jù)存儲——突然間，次級存儲變主存。傳統(tǒng)主存若由磁盤實現(xiàn)，存儲容量、壓縮/重刪效率，一定會和響應(yīng)速度矛盾，這時供應(yīng)商不得不關(guān)閉這些及時恢復(fù)功能。

而基于閃存的備份系統(tǒng)，則可完全滿足性能要求時實現(xiàn)這些服務(wù)。不過請小心，用慣了閃存的用戶，對數(shù)據(jù)恢復(fù)時的任何慢，都會非常不耐煩的。

更高性能閃存

盡管閃存已經(jīng)夠快了，仍有些應(yīng)用需要更快的速度。同時，閃存提供給企業(yè)的超量性能可能很短暫。最終，開發(fā)人員會實現(xiàn)需要提供比當(dāng)前閃存更高速度的應(yīng)用。

大多數(shù)性能問題，其瓶頸不在閃存介質(zhì)本身，而在外圍的傳輸/接口上，例如CPU和閃存介質(zhì)的內(nèi)部總線速度。連接QoS和軟件層邏輯，才是最大挑戰(zhàn)。

存儲行業(yè)開發(fā)的NVMe協(xié)議專門來解決此問題。NVMe是下一代的存儲協(xié)議，專為閃存構(gòu)建，可助OS直接與存儲介質(zhì)交互。傳統(tǒng)的SCSI則是HDD時代的產(chǎn)物。

NVMe去除了SCSI堆棧中不必要的開銷，支持比標(biāo)準(zhǔn)SCSI更多的隊列（從AHCI支持的隊列數(shù)提到了64,000），每個隊列支持更多命令（從AHCI的32個增至64,000個）。此外，每一CPU時鐘周期，NVMe能比SCSI做多得多的事兒。

數(shù)據(jù)通信是對延遲敏感的另一個重要領(lǐng)域。這里，NVMe over Fabrics可在光纖通道（FC）和以太網(wǎng)上工作。現(xiàn)在iSCSI和FC協(xié)議傳輸?shù)亩际荢CSI，這意味著無論通道速度有多快，都受到SCSI單線程的影響。NVMe over Fabrics則允許FC和以太網(wǎng)傳遞更多隊列和命令，顯著地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信性能。

閃存用作內(nèi)存

一直以來，閃存用作磁盤的替代物，快不少，但更貴。現(xiàn)在，閃存可作為內(nèi)存的替代物，慢一些，但更便宜。大內(nèi)存服務(wù)器，是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析、高密度虛擬化/容器化的目標(biāo)。但DRAM太貴，且每臺服務(wù)器的容量有上限，而且受到IT部門的預(yù)算制約。需要認(rèn)清的是，很多內(nèi)存數(shù)據(jù)庫不斷購買新服務(wù)器，不是需要更多計算能力，而是需要更多內(nèi)存。

NVDIMM，本質(zhì)是安裝在DIMM模塊上的閃存，設(shè)計成按DIMM方式運(yùn)作。因為閃存密度高于DRAM，所以單位服務(wù)器中能裝有多得多的容量。NVDIMM安裝在內(nèi)存總線中，所以能直接和CPU通信。NVDIMM驅(qū)動能自動管理NVDIMM和DRAM之間的數(shù)據(jù)流動。本質(zhì)上，NVDIMM在DRAM和主存建立了一層cache。

NVDIMM需要全新的BIOS，IT部門需要驗證哪些服務(wù)器供應(yīng)商支持。

數(shù)據(jù)中心的主要驅(qū)動因素，曾幾十年保持不變。而今，更快速度、更多容量，是越來越多公司的追求。因此存儲系統(tǒng)理應(yīng)更快，更密。閃存迅速進(jìn)入到磁盤、磁帶的核心領(lǐng)域甚至有替代之勢，是始料未及的。能推斷的只是，對性能的饑渴是永不停歇的。NVMe協(xié)議和NVDIMM等的落地，將幫助閃存跟上用戶需求。