被騙了!原來這才是真正的旗艦級固態硬碟

在我們升級到NVMe固態硬盤之後,很多玩家都感嘆,這個速度真的倍兒爽!不過家用產品始終是落後於企業級、服務器級產品的,一起看看當前高端閃存存儲的形態吧。

被騙了!原來這才是真正的旗艦級固態硬盤

下圖是由大量東芝XD5 NVMe固態硬盤組成的閃存簇。與家用電腦將NVMe固態硬盤直接插入主板M.2插槽不同,企業數據中心級應用中固態硬盤通常會獨立於主機安裝,被集中綁定成簇來管理和使用。

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數十塊固態硬盤被連接到包含有PCIe交換芯片的擴展板,擴展板再通過傳輸PCIE信號的線纜與主機群連接。

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在一個1U規格的機架當中,可以安置15到30個固態硬盤,特殊設計的結構可以為PCIe NVMe增加它原本不支持的熱插拔特性,這對服務器的不停機維護來說是非常必要的。

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固態硬盤的形式可以包括U.2接口(如下圖左側東芝CD5)、SATA接口(如下圖右側HK6-DC)或M.2接口(如下圖下方東芝XD5)。下圖的三款東芝企業級固態硬盤都使用了64層堆疊技術的BiCS3閃存。企業級固態硬盤使用NVMe協議,和家用NVMe固態硬盤不同的是它們具備更多的高級特性。

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以其中的東芝企業級CM5為例,外觀上其貌不揚的它支持一項名為CMB的技術。這裡的CMB可不是招商銀行,而是Controller Memory Buffer控制器內存緩衝的意思,簡單來說,它可以將自己包含斷電保護的2GB板載內存借給電腦主機使用。

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服務器並不會缺那麼2GB內存,CMB的意義在於它可以加速RDMA遠程直接數據存取,當其他服務器通過網絡訪問本服務器上連接的CM5中數據時,可以不經過系統內存直接進行訪問。

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當然CMB也可以被主機當成斷電不丟數據的內存條利用,CM5上板載的斷電保護電容可以在意外斷電時確保將緩存內數據全部寫入閃存中安全保存。

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當然,也有一些NVMe特性是服務器上沒有,而家用可以獨享的,譬如與CMB對應的HMB——Host Memory Buffer,這次輪到固態硬盤向主機借兵。

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東芝前不久推出的RC100家用主流級固態硬盤就具備這一能力,在開機階段RC100向主機申請分配一定內存空間,這部分內存地址將保留給固態硬盤專用,提升RC100的讀寫效率。根據東芝的測試,在HMB的幫助下4K隨機寫入性能最高提升幅度可達到115%。

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雖然企業級和服務器上的硬盤我們很少有機會接觸,但它們在數據中心中支撐著我們每一次網絡訪問對於數據的讀寫需求。用於東芝企業級產品的3D BiCS3閃存,同樣也被用於東芝TR200、RC100等家用產品當中,推動了家用PC的性能進步。


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