存储与算力、网络是共生共荣,目的都是为了结合软件所形成的解决方案能为用户带来价值提升,以便最大化发挥其“三大组合”的威力。在前面的两篇公众号文章中,我们理解了存算分离的架构演进与创新优势,也理解了存算一体的架构概念与运行逻辑。不管是哪一种架构,都是要让高性能服务器内的算力资源更集中地处理必须处理的事项(例如AI上的相关算法等)。随着新的应用不断推出,不同特定行业场景对于存储、算力、网络的需求度不尽相同,“软件”作为存储、算力、网络新三角架构的中心,通过“上下整合”的系统解决方案,真正地融合存储、算力与网络,以更高效、更节能的方式运行,同时解决新业务型态的需求痛点。
一、新一代高端全闪存“智能存储”产品
华为作为国内企业级存储的领头羊,其2022年推出的高端全闪存存储产品OceanStor Dorado V6,其优越的整体性能,恰好能为上图的新三角架构做最好的诠释。将存储、算力与网络等硬件,依照数据流的最佳路径作整体最优规划,依照热、温、冷的数据特性分别规划相应的存储池物理位置,也采用新的NVMe协议作为横跨存储与网络的共通协议,构建数据高速公路的骨架。现在主流的分布式存储中,NVMe 固态硬盘已经成为热数据处理的重要角色,也是存储子系统与算力、网络资源集群的汇合点。
存储、算力、网络新三角架构的中心是“软件”,作为高端全闪存存储产品的大脑,利用智能算法,通过”上下整合”的系统解决方案,可以达成智能均衡、智能缓存、智能布局等强大的产品优势,得到INTEROP与DCIG等机构的产品金奖与推荐,在SPC-1与数据库场景下,与同类型产品相比性能名列前茅。
注: 引用自华为OceanStor Dorado 高端全闪存产品技术白皮书
二、新一代固态硬盘的“智能技术”
作为支撑新一代高端全闪存存储系统的固态硬盘(存储介质),除了要有高接口读写性能以及可以支持NVMe协议之外,还须要能匹配“上方”(系统端)的数据流特性,在 “下方”(存储介质)依照感知的数据特性来进行数据分区存放,再加上盘内智能缓存处理,从而能让固态盘的高性能可以在终端客户应用场景下真正地发挥出来。
江苏华存电子提出了创新的XSDirectA智能算法,通过华存PCIe 5.0 HC9001主控芯片的处理,深入分布式存储数据布局,能够智能感知固态硬盘内的数据布局,解决“写入放大比”与“热数据属性”这两个数据的管理问题,同时也依照数据类型,以物理隔离方式,适当安排物理存储空间,提高缓存读命中率比例达到50%,并能减少磨损固态硬盘,提高固态硬盘整体使用寿命。
固态硬盘的可靠性是另一个关键点,通过盘内固件对数据的管理,其中包含磨损均衡、数据巡检、闪存纠错、系统盘内RAID双重保护、系统盘内端到端数据保护等机制,能让高端全闪存存储产品有着更高的可靠性,才能让终端客户的应用场景永远在线。
江苏华存电子提出了创新的AI-DSP、第二代LDPC、RAID与QoS智能纠错算法,通过华存PCIe 5.0 HC9001主控芯片的处理,搭配分布式存储数据可靠性设计,能够依据系统要求在规定的时间内响应,解决“数据错误”、“系统卡顿”的管理问题。AI-DSP会依照环境条件与每一步骤的计算结果,智能地决定下一个步骤,LDPC的硬/软判决能将闪存错误率降到10(-17),再搭配RAID技术,可以把闪存错误率再降低一个数量级达到至少10(-18),同时配合端到端数据保护,能够“防止静默数据被破坏”,从而提高全闪存存储产品的可靠性。
三、新一代“智能存储”的生态合作模式
无论是从存储角度、网络角度或是软件角度,NVMe固态硬盘高性能的优越表现,无疑将在“智能存储系统”中扮演极为重要的角色。但是由于现存软件的使用方式,让NVMe 固态硬盘在存储系统的最终性能上没有发挥到极致,这需要系统端与固态硬盘端共同一起合作,打磨出一种能够在系统角度可感知的性能提升解决方案。
江苏华存电子的PCIe 5.0 NVMe 固态硬盘产品家族,得益于公司自主研发的PCIe 5.0 固态硬盘主控芯片HC9001,其中自研创新的XSDirectA架构,加上数据流智能管理策略与智能纠错策略,能让固态硬盘所呈现的优异性能不再只是体现为存储冰冷的数据,而是体现在更具体验感的存储系统角度所带来的性能提升,但是这一切都基于我们固态硬盘厂家能联合整机厂商、应用系统厂商开展生态合作,构建出“上下整合”的系统性解决方案、真正地融合存储、算力、网络与软件,才能为新业务形态的终端客户解决既存痛点,同时提供创新价值。
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