在針對企業資料中心環境應用的固態硬碟產品中,Intel在3月底新表了頂級的DC 3700系列與DC 3600系列NVMe SSD,它們最重要的特色是支援雙埠(Dual Port)的配置,以及NVMe 1.2版規格,而且提供了U.2介面,可應用在提供關鍵應用系統服務的私有雲,以及注重高可用度的儲存環境,並且能憑藉本身具有高效能與低延遲,一舉超越企業目前所仰賴的SAS儲存介面與硬碟存取,打破其效能瓶頸。

圖中為D3700的背面,我們可清楚看到所用的連接介面是U.2,也就是先前所稱的SFF-8639。

這兩個系列的NVMe SSD各自提供兩種不同儲存容量,D3700可選擇800GB和1.6TB,而D3600可選擇1TB和2TB。在效能上,兩系列只在隨機寫入有別,D3700能達到6.5萬IOPS,而D3600則是4.4萬IOPS,循序讀取、寫入的效能均為2100 MB/s和970 MB/s,隨機讀取效能則同為47萬IOPS。

不過,就效能而言,D3700和D3600系列還是拼不過DC P3608,支援雙埠這樣的規格,算是首開先河(不過,就發布時間來說,還是OCZ Z-Drive 6000系列搶到頭香)。所謂的雙埠設計,是指支援Active/Active的高可靠性,同一臺固態硬碟能夠同時連接到兩臺主機系統,透過這樣的連接,可在其中一臺主機突然無法存取或運作時,能夠做到容錯移轉、即時復原。

支援雙埠連接的Intel固態硬碟D3700和D3600,可以連接兩臺主機,不像傳統作法,只能一臺硬碟連接一臺主機,形成單一化儲存路徑而導致單點故障、形成風險。

圖中為具有雙埠特性的多臺NVMe SSD,連接多臺應用系統主機的架構。
好處是能在應用系統與硬碟之間,形成備援的資料I/O路徑,其中一臺PCIe交換器與儲存控制器、,就算發生失效意外,兩者也能從另一臺PCIe交換器與儲存控制器連過去。

根據X-IO這家儲存廠商的測試,跟當前的雙埠SAS介面的儲存陣列相比,若改用NVMe與D3700作為儲存陣列的主要介面和儲存裝置,效能可增長到6倍之多(IOPS和反應時間)。

若要在儲存設備充分應用Intel SSD DC D3700固態硬碟的雙埠(Dual Port)特性,將會得到多高的儲存效能?根據Intel的測試,他們使用2臺緯創(Wistron)的4U尺寸JBOD,當中搭配2顆20核心Xeon E5-2698 v4處理器,並且搭配24臺1.6TB容量的D3700,結果得到的I/O效能得到相當高的表現。
例如,循序讀取和寫入效能各為32GB/s、20GB/s,而隨機讀取和寫入效能則是7百萬IOPS和550萬IOPS。

為了支援雙埠的高可用性應用,D3700和D3600系列NVMe SSD也新增了相關特色,例如動態的多重命名空間(Dynamic Multiple Namespaces),可在跨多個硬碟的環境下,以更小的粒度來管理,而且還可以針對命名空間予以保留,以便管理寫入硬碟的對象與時間。

DC3700和DC3600支援多重命名空間的設置,儲存控制器若要跨越多臺固態硬碟來管理資料,這種作法可提供更細緻的控管粒度。

由於支援雙埠,DC3700和DC3600這類型固態硬碟能讓兩臺儲存控制器存取,不過,它們也支援保留(Reservation)機制,可限制僅由其中一臺控制器來存取,以及可存取的時間。這項特色的出現,應該是為了進一步管理硬碟I/O存取效率而設。

針對主機記憶體的I/O存取加速,這兩系列NVMe SSD可以支援兩種功能:首先是收集記憶體裡面的資料碎片(scatter),在固態硬碟上建立對應的清單,這稱為碎片收集清單(scatter/gather IO list,SGL),可用來減少I/O操作;另一種新機制,是將記憶體中的I/O佇列(Queue)搬移到固態硬碟上,可減少I/O延遲度。

固態硬碟和系統記憶體的性質很接近,兩者的存取速度都很快,若能運用固態硬碟來輔助系統記憶體的存取效率提升,應該能發揮很好的效果。
Intel在DC3700和DC3600上,就添加了能夠自動彙整記憶體碎片資料的新特色,這能進一步降低多餘的I/O作業。

儲存I/O原本只能存在硬碟端,現在DC3700和DC3600新增了可暫存在控制器的記憶體內(In Controller Memory Buffer)的特色,存取I/O的佇列工作,可從固態硬碟端搬移到儲存控制器的系統記憶體端,如此可進一步降低I/O延遲。
綜觀市面上的固態硬碟,似乎只有DC3700和DC3600支援這項機制。

NVMe標準發展至今,經歷了3個時期,最新的規格是1.2。而Intel DC D3700和D3600所新增的特色當中,部分與這些標準有關,例如Namespace Sharing、Reservation、Scatter Gather Lists,這些是NVMe 1.1的規格,而Host Memory Buffer、Controller Memory Buffer則是1.2版的範圍。

產品資訊

●原廠:Intel(02)6622-0000

●建議售價:廠商未提供

●可用容量:D3700:800GB、1.6TB,D3600:1TB、2TB

●最高讀寫速度:2100 MB/s / 1500 MB/s

●使用介面:NVMe 1.2

●外型:2.5吋U.2


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