推动开放计算发展,SM8266主控芯片支持Open Channel与ZNS

2021-11-23
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开源计算项目(OCP)是Meta公司(原Facebook)于2011年发起,其使命是将开源和开放协作的优势应用于硬件,并迅速提高数据中心的网络设备、通用和GPU服务器、存储设备和应用程序以及可扩展机架设计中的创新速度。慧荣科技作为OCP中的一员,已针对数据中心和企业级应用推出多款主控芯片和解决方案。

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SM8266作为慧荣科技旗下旗舰级数据中心主控芯片,针对更高数据吞吐量的大型数据中心设计。拥有16条通道的PCIe Gen4 x4 SM8266主控芯片连续读取写入速度最高可达6,500/3,900 MB/s,随机读取写入速度最高可达900K/220K IOPS。支持最高16TB容量,为大型数据库提供稳定且高性能存储硬件支持。


对于企业级应用更加关注的稳定低延时方面,慧荣科技通过针对PCIe主机接口进行优化,以及在专用硬件和固件中提供实体和逻辑隔离,实现了一致且可预测的低延迟QoS性能。让SSD搜索引擎、电商、超融合、云计算及人工智能等企业级和数据中心应用的复杂IO环境中也能及时响应。


安全性方面,SM8266搭载了慧荣科技专利的NANDXtend®ECC技术,通过结合高性能LDPC纠错码(ECC)引擎和RAID的机器学习算法,及时在极端应用环境下也能确保数据完整性。并且支持完整的掉电保护、电容可靠性检测、高温监控保护能力,完全满足在PCIe Gen4的高速传输中维持UBER<1扇区每 10^17 位读取与保存。

图片于SM8266主控芯片,慧荣科技已支持NVMe SSD、Open Channel SSD以及ZNS SSD等产品。其中Open Channel SSD产品,一直以来备受国内最大电商平台和搜索引擎的青睐,前一代采用SM2270主控的PCIe Gen3 Open Channel SSD已经在其数据中心应用数年。在此经验和良好应用的基础下,采用SM8266推出的PCIe Gen4产品在性能上达到了上一代的两倍,将会在数据传输要求更严格的应用中大放异彩。


之所以Open Channel SSD会受到国内最大电商平台和搜索引擎的青睐,最主要是因为在Open Channel架构下,SSD可以将内部实体位置信息开放给Host,Host可直接根据应用层的特性,准确且高效地将数据安排到最适当的位置。


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如此一来,不同特性的数据资料该如何存储的决定权交由Host管理,从而实现更有效率的I/O存取与隔离,减少不必要的写入,以提升SSD整体的性能表现。与此同时,也能减少读写延迟或者干扰其他应用的操作风险,让数据传输的延迟达到可预测的低范围内。


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更新的ZNS SSD则是由Open Channel SSD发展而来,继承了Open Channel优点的同时并进一步发展。将Namespace的逻辑地址空间切分成多个Zone,按顺序进行写入,大幅缩减了整盘的写放大,并且无需进行垃圾回收,将会大幅增加SSD的使用寿命。


Open Channel与ZNS对于SSD性能、寿命的提升是巨大的,但同时由于将FTL(Flash translation layer闪存转换层)放置在Host端,这对于数据中心的软件设计拥有严格的要求。


慧荣科技已与多家大型数据中心合作多年,深知数据中心的运行模式、数据类型、具体应用以及对存储产品的需求。同时,慧荣科技在存储领域深耕多年,与全球NAND Flash闪存制造厂商保持着良好合作关系,以及凭借对NAND Flash特性的深入了解,完善了从闪存、主控芯片、定制化固件、一对一维护的全链条解决方案。


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目前,慧荣科技旗下宝存科技已针对SM8266推出企业级PCIe NVMe SSD Gen4 SSD产品——SP4E/SP4X系列,包括NVMe SSD、Open Channel SSD以及ZNS SSD其中Open Channel SSD将会投入国内最大的电商平台数据中心使用,目前已在工程引入阶段,ZNS SSD产品也已在合作开发中,即将投入实际应用。


恰逢OCP成立十周年,慧荣科技既是开放计算的受益者,也是开放计算的引领者。在以后,慧荣科技还将会带来更具性能、更稳定、更安全、更耐用的存储产品,推动开放计算的全面发展。



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