北京2021年11月18日 /美通社/ -- 今天的主角，是一枚巴掌大的SSD閃存盤。相比人們廣為熟知的U盤，恐怕一百個人里，99個沒有研究過企業級閃存盤，但成千上萬塊企業級閃存盤，卻或是鑲嵌在百度、騰訊、阿里、字節跳動等互聯網巨擘的數據中心里，或是承載著銀行、運營商、大科研工程等核心行業用戶的關鍵業務。可以說，企業級閃存盤，記錄并加速著整個數字時代。
浪潮存儲基于對新數據存儲的前瞻洞察，在閃存盤關鍵部件領域持續投入和創新。早在2019年浪潮就進入閃存領域并發布企業級NVMe SSD，時隔兩年再次推出新一代分區閃存盤 -- ZNS SSD，浪潮憑借快速創新能力站上了企業級閃存領域的“C位”。
浪潮企業級閃存盤
ZNS SSD閃存盤 新技術集大成者
人類社會有個基本規律：每隔一段時間，會有一種東西出現，用來打破原有的平衡，形成新的平衡，這就是熵增定律。薛定諤曾經說過“生命以負熵為生”，愛丁頓爵士也表示熵增定律是自然界至高無上的原則。
這個定律在數據存儲領域也得到驗證。從結繩石刻、竹簡帛紙到磁帶磁盤，人類自誕生之日起就一直在探尋存儲信息的方式。如今，閃存盤實現了對機械盤的全面超越，根據中國信通院發布的《下一代數據存儲技術研究報告》，SSD閃存盤比機械盤性能高出1000倍以上、時延降低百倍、功耗降低70%，業界普遍認為閃存盤是存儲行業的發展方向。
在生機勃勃、高速發展的閃存盤領域，ZNS SSD無疑是融合Open Channel和NVMe2.0新技術的集大成者。一方面，ZNS SSD是在Open Channel SSD開放通道閃存盤基礎上發展而來的，因此它繼承了Open Channel SSD I/O分離、可預測性延遲等優勢。另一方面，ZNS協議將NVMe 2.0中的一部分進行了標準化處理，簡化了軟件架構，化解了Open Channel過于靈活發散、不利于規范化、標準化的難題，使得企業更加易于根據自身場景需求更加進行特定軟件開發。
浪潮信息存儲產品經理宗崗崗表示，“相比普通SSD，新一代ZNS SSD具有三大優勢”。一是采用順序寫入方式大幅縮減了整盤的寫放大，提升了SSD使用壽命；二是NAND閃存顆粒控制機制對應用透明化，有效提升讀寫性能、降低了延遲；三是普通SSD保存每TB數需要提供1GB預留空間作為FTL（Flash Translation Layer）閃存轉換層，這就好比每本字典需要留幾頁作為目錄，浪潮ZNS SSD基于順序寫入技術降低了整盤的預留空間需求。
當理想遇到現實 ZNS SSD技術門檻如何突破
像很多新技術一樣，盡管ZNS SSD具有諸多優勢，但擺在它面前的還有諸多挑戰，對企業的技術能力提出了更高要求。ZNS SSD把FTL從SSD內部遷移并開放給了上層的Host端，讓用戶可以根據自己需要靈活的擁有自己特定的FTL，但其軟件架構必須重新設計，對企業用戶的技術能力提出了更高的要求。
當對蓬勃發展的新技術迎面撞上骨感的現實，很多廠商會知難而退，但在浪潮信息SSD產品總經理胡文鋒看來，這反而為浪潮存儲這樣的技術型廠商提供了創新和突破的空間。浪潮存儲能夠讓ZNS SSD標準更加規范、生態更加友好。由于其十分靈活的特性，國內一些廠商特別是公有云廠商對ZNS SSD非常感興趣，一些應用也在陸續落地，應用效果逐步展現。
浪潮ZNS SSD創新之道：基于場景做定制
ZNS存儲技術針對的是云場景應用，適用于大容量空間存儲的數據，例如高清視頻、圖像等。浪潮存儲SSD研發團隊與云服務提供商緊密合作，對其軟件堆棧進行自上而下的優化，完成了業務適配和定制化SSD開發，實現了分區存儲，技術實力得到了用戶高度認可，滿足業務發展需求的同時，TCO總體擁有成本大幅降低，為企業帶來了可觀的經濟效益。
面對SSD盤價格居高不下的狀態，浪潮在國內率先推出了新一代ZNS SSD全新架構方案，在性能、容量、壽命、成本、易用性等方面實現了飛躍式提升。
浪潮ZNS SSD閃存盤IO測試結果
以一個8.5T容量的浪潮ZNS SSD與一個6.4T容量的普通SSD作為對照，以半隨機模式進行測試，測試流程如下：用應用軟件模擬2個順序寫入數據流，數據塊大小是128k，兩個數據流分別操作全盤各50%的容量，空盤開始執行測試，直至達到穩態。
測試結果顯示，浪潮ZNS SSD總帶寬穩定在3.2GB/s，而普通SSD總帶寬從3.2GB/s下降并穩定在0.8GB/s至1.1GB/s。對比普通SSD，浪潮ZNS SSD容量提升了33%，壽命延長了140%，性能超出210%；同時，每GB的成本下降了60%，整體TCO降低了24%。
浪潮：打造全球領先的自主品牌SSD
與國內很多廠商不同，浪潮是先有服務器再有SSD。2020年浪潮服務器在中國的市場份額超40%，使用的企業級SSD已經超過200萬片。浪潮企業級SSD不僅可以在浪潮服務器、存儲、超融合產品中有大量應用，還可以適配支持過億表單的數據庫場景。
IDC預計到2023年有超過90%的數據將由機器產生，生成的數據總量將達到103 ZB，企業面臨三大挑戰：其一如何管理多樣化、離散化數據，其二需要平衡性能、密度和成本，其三如何通過軟硬件協同實現降本增效。以數據庫為例，浪潮存儲將云溪數據庫與ZNS SSD進行了聯調優化，把ZenFS作為后端存儲RocksDB的新型底層，將Zone映射到SST(Static Sorted Table，靜態排序表文件)，底層存儲介質ZNS SSD以Zone形式寫入數據，使得SSD寫放大降為1，壽命提升140%，成本大幅降低。
浪潮ZNS SSD與云溪數據庫進行聯調
同時，浪潮企業SSD還可以直接向行業用戶供貨，目前浪潮企業級SSD已經應用于通信運營商、頂級公有云廠商以及金融等行業核心用戶場景。
不僅如此，浪潮SSD還助力浪潮分布式存儲、云海虛擬化產品在國際基準性能測試中刷新紀錄。今年7月，浪潮企業級SSD助力浪潮分布式存儲在SPC-1測評中獲得全球第一，隨后在8月份，采用浪潮SSDD的浪潮云海虛擬化InCloud Rail獲得SPECVirt全球第一。“未來隨著云、大數據、AI等新技術發展，海量非結構化數據爆發，浪潮企業級SSD會迎來更廣闊的應用空間”，宗崗崗表示。
浪潮SSD助力浪潮分布式存儲奪得 SPC-1性能全球第一
浪潮存儲基于“云存智用運籌新數據”理念，在發力分布式存儲和全閃存儲兩大存儲平臺之外，不斷推出更高性能、更大容量的SSD固態盤，實現從存儲部件到存儲系統的全面創新，加速企業數字化轉型。
