NVMe圈粉無數 各大廠商將迎大好時期？

至頂網報道

作者：劉新萍

眼下，人工智慧、深度學習、物聯網等技術的成熟及深化應用，全球也經歷著前所未有的大革新，而在這場數字化變革的浪潮中，快閃記憶體（SSD）作為數據的承載體，起著至關重要的作用。

對於快閃記憶體的速度、性能相信大家已經非常熟悉了，不過我們今天的話題不是SSD，而是它"背後的那個它"--NVMe。

NVMe，全稱Non-Volatile Memory Express，又名非易失性內存存儲器，是一套全新的存儲協議標準，在當下SSD橫行的市場中佔據重要位置，也是目前業內的行業規範。其規範由包含100多家公司在內的工作小組所制定。在最近幾年中可以說是徹底改變了存儲行業，隨著更低的價格和更好的性能，越來越多的企業和數據中心開始採用NVMe。

據專業機構預測：NVMe市場將於2020年超過570億美元，屆時大約40%的全快閃記憶體陣列將是基於NVMe標準，且NVMe-oF適配器的付運量將於2020年上升到740,000個。

NVMe優勢盡顯

提到NVMe的優勢，可以總結為一個字，就是快。速度相當驚人。嚴格來說，NVMe的原始基本規範是被設計為快閃記憶體上的存儲協議，該協議使用現有未修改的PCIe作為本地傳輸。這種分層的方法非常重要。其實，NVMe不會創建新的電子或幀圖層，而是利用PCIe已經提供的優勢。作為高速互操作匯流排技術，PCIe的歷史大家已經耳熟能詳，然而，雖然也有優勢，但不適合建立大型存儲數據或覆蓋距離超過幾米，正是由於這個限制，NVMe打破局限用作直接連接存儲（DAS）技術，本質上將SSD連接到伺服器內的處理器，或者可能連接機架內的全快閃記憶體陣列。

事實上，NVMe-oF描述了一種通過選定的結構技術綁定常規NVMe協議的方法，這個比較抽象，使得本地NVMe命令可以通過最少的處理在架構上傳輸，以將架構傳輸映射到PCIe並返回。演示表明，與直接PCIe鏈接相比，通過結構訪問NVMe SSD的延遲損失可低至10微秒。

上述有點點偏技術，我們再用簡單的話術談下。SATA AHCI標準每條命令需要讀取4次寄存器，消耗8000次CPU循環，大概2.5微秒的延遲，而NVMe標準精簡了調用方式，執行命令時不需要讀取寄存器，延遲不到AHCI標準的一半。

在制定SATA AHCI規範時並行性的想法並沒有完全融合到規範內，最高可以支持命令深度級數為32級。而NVMe標準理論上可以把最大隊列深度從32提升到64000，SSD的IOPS能力會得到大幅提升。

綜合上述，相比於SATA AHCI標準，NVMe標準下的SSD執行命令的延時大大減小了，隊列縱深也增強了，IOPS也較大帽度增加了很多。

各廠商爭奪市場

NVMe的優勢也吸引了不少廠商，其實現在市場上已經有不少相關產品。

Pure Storage：Pure Storage在全快閃記憶體領域成長速度，這家公司認為NVMe將開啟性能與密度領域的一個新紀元。因此，該公司計劃將NVMe引入其一級彈性與企業數據服務當中，旨在將其打造成一種通用型方案--而非昂貴、外來的高性能利基性技術機制。

NetApp：NetApp在全快閃記憶體領域可謂如魚得水，其 FAS 2600、8200、9000存儲默認板載自帶不同容量大小的NVMe SSD，用於關鍵業務IO加速。另外NetApp EF570甚至提供100G吞吐帶寬NVMe Fabric介面等。

華為：華為在快閃記憶體領域擁有12年的持續積累，憑藉多年的技術積累已擁有大量快閃記憶體核心專利。華為的OceanStor Dorado V3支持SSD盤在任何時間，以任何方式拔出，實現了業界領先的NVMe系統產品化。OceanStor Dorado5000 V3基於NVMe協議，新設計的硬體架構支持雙埠NVMe SSD，以及硬碟暴力拔插更換，全新的並行軟體架構能充分發揮NVMe的高性能優勢。

除此之外，由於NVMe的火熱，業內老牌廠商戴爾科技、西部數據、英特爾、IBM等均在此領域大量投入，也不乏創業企業Memblaze、中存超等。隨著如今新技術的高速發展，未來NVMe市場或許會更加廣闊。

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