FlashSystem 9100系支持19TB FCM NVMe和MRAM Cache技术

1、 FlashSystem 9100系支持19TB FCM NVMe和MRAM Cache技术 近期，IBM发布FlashSystem新品支持双端口NVMe闪存技术，专利FlashSystem Micro Latency Modules和新FCM(采用NVMe外形和接口的FlashCore Modules)，具有与当前FlashSystem 900相同的内置无性能影响压缩硬件。 存储开发团队在3年前开始基于NAND闪存的NVMe闪存驱动器和SCM(如3D Xpoint和Z-SSD)，新一代设备的设计，结合了Texas Memory Systems 35年来的高性能存储技术核心和Spectrum

2、Virtualize团队近30年的行业领先的存储系统积累，推出FlashSystem 9100产品，包括DRAID技术。随着闪存模块的容量比NL-SAS驱动器更大，那么，DRAID-6等功能对于闪存和HDD驱动器同样重要，类似重要的功能还有内置迁移，数据缩减，快照，复制(DR)和HA功能。IBM新一代的FlashSystem 9100存储设备将利用磁阻RAM(MRAM)替代DRAM来做写缓存。MRAM是目前可用的速度最快的、耐用性最高的非易失性存储器技术之一，但与NAND闪存或英特尔的3D XPoint存储设备相比，其存储密度受到限制。 所以MRAM目前主要用在嵌入式系统中取代小型闪存芯片或电

3、池供电的DRAM和SRAM缓存。Everspin是目前唯一的MRAM芯片供应商，其目前可用的256Mb芯片和1Gb芯片将在今年年底前提供样品。尽管目前还不能用作主存存储器，但随着容量不断增加，MRAM在大数据处理系统中更具有吸引力。 Everspin也是通过与Global Foundries合作，采用其22nm FD-SOI工艺来制造MRAM。FlashSystem 9100采用使用自定义外形FCM尺寸和标准的2.5 U.2尺寸，采用系统级别的掉电保护和基于FPGA的控制器设计。这需要在每个FCM设备级别实现掉电保护。IBM发现使用足够大的超级电容以保持FPGA控制器能够运行足够长时间以刷新写

4、DRAM缓存是不切实际的，然而MRAM固有的非易失性可以解决对超级电容的需求。IBM FlashSystem新FCM具有64层 3D TLC NAND颗粒，可用存储容量高达19.2TB，使其成为密度最高的基于TLC的SSD之一。 这些SSD使用20通道NAND接口和4通道PCIe 4.0主机接口，可在双端口2+2模式下运行。FlashSystem 9100具备两种型号，FlashSystem 9110和9150，系统基本配置仅有2U，在2U中，可以安装24*NVMe FCM，每个FCM为19.2TB，2U容量为460.8TB。除了DRAID-6和备用容量后，可用容量可达383 TB。如果采用F

5、CM和硬件压缩（没有性能损失）可以得到更多容量(按2: 1计算)，即2U存储系统可以提供800TB的可用有效容量。但是如果在采用重复数据删除，在2U中空间至少可保存1PB数据，甚至更多。即使不使用FCM配置，也可以使用每个控制器内置硬件压缩辅助引擎压缩标准NVMe闪存驱动器。对于大多数客户来说，这写容量可能已经足够，但是需要更多的容量和性能，可以Scale out扩展到8U，可以得到4倍容量(4PB)。如果还需要更多容量，可以添加SAS 协议的Tier1闪存驱动器扩展框，系统总共可以达到32PB，系统支持2U 24驱动器和5U 92驱动器机框组合。关于性能，假如每个人可以做100万次IOPS已

6、成为常态，FlashSystem 9100单个2U系统将大约提供250万个IOPS，而8U形态可扩展到1000万IOPS。这样的性能对每个人来说应该绰绰有余，而且延迟也可低至100us。早在二月份，IBM就针对NVMe over Fabrics的硬件准备情况发布了一份指示声明，其中包括FlashSystem 9100。用于FlashSystem 9100主机接口16GbFC和25Gb以太网已准备好NVMe-oF支持。FlashSystem 9100和IBM其他块存储系统一样，支持IBM Storage Insights功能。该功能基于IBM Cloud的门户为所有IBM存储客户提供了AI驱动的

7、存储分析，存储资源管理和接口支持分析存储问题或性能瓶颈。IBM StorageInsights除了提供简单的轻量级VM数据收集器接口外，还为所有IBM存储提供集中式仪表板，可以从任何地方访问。IBM V9000是基于FlashSystem 900和Spectrum Virtualize功能构建的闪存产品，它汇集了IBM FlashSystems，Spectrum Virtualize产品特性。此外，结合Spectrum Virtualize内置的软件功能和IBM的软件定义多云产品组合(包括SpectrumAccess，IBM Cloud Private和SpectrumConnect)，Fla

8、shSystem 9100可以为多云环境(包括混合，数据中心内部部署和公有云)提供核心存储。参考链接：/developerworks/community/blogs/storagevirtualization/entry/Introducing_the_FlashSystem_9100_NVMe_with_FCM?lang=en/show/13174/ibm-and-everspin-announce-19tb-nvme-ssd-with-mram-write-cache至此，绝大多数外部AFA存储厂商全面迈进NVMe或NVMe over Fabric时代，在闪存市场NetApp、Dell E

9、MC和HPE占市场前三，当然Pure Storage和HDS实现了快速增长。SSD磁盘除了采用标准2.5”英寸封装外，还看到了非标封装的DirectFlash、FMD和FCM，当然从容量上来看，非标封装容量普遍更大些。下面看看主流厂商的NVMe存储产品支持情况。Dell EMC：基于NVMeoF和SCM产品策略和原则，采用压缩卡和新压缩算法Deflate，SHA-2重删算法，PowerBrick硬件推出PowerMax2000/ 8000端到端NVMe产品。NetApp：坚定闪存策略(FlashRay夭折，SolideFile基本夭折)，AFF系列并针对NVMe推出AFF A800，主打40G

10、E，32G FC和FC/NVMe前端，支持板载NVMe M.2 SSD做缓存。HDS (Hitachi Vantara)：虽然没看到NVMe产品，但组织调整后聚焦闪存，HFS A系列夭折后，主打VSP F系列，产品重点更新特性在于中低端采用软件替代ASIC硬件，标配NAS Blade(集成HNAS)，并在VSP平台支持分级存储到HCP或Azure和S3的数据迁移能力。Pure Storage：历经5代OS(Purity1.0-5.0)积累，重点转向FB NAS/对象和FA /X 产品，FA /X系列支持SAS和NVMe共存，内置虚拟机实现NAS能力，详细分析请看“详解Pure Storage产

11、品和Active Cluster特性”文章。HPE：StoreServ 8450/ 9450 /20000闪存无太大变化，H3C主要销售的产品来源StoreServ系列，当然还有MSA、StoreEasy、StoreEver和StoreOnce等。对NVMe的支持应该寄予在Nimble AF上，但自收购以来，重点对产品进行一次调整，并未看到NVMe和SCM的支持(虽然已在宣传)。另外，HPE针对两个产品进行功能整合做的比较成功，如InfoSight对StoreServ进行支持，Nimble支持Peer Persistent等特性。Huawei：华为在之前推出了Dorado5000 NVMe版本后，在不久前发布了Dorado全系NVMe版本。Dorado是软件特性比较齐全的产品，产品特性请参看“用“8”个字谈谈华为Dorado V3产品和技术”文章。Western Digital：收购Tegile推出InteliFlash N5000系列NVMe存储，另外，细数对S