当前，基于闪存的创新已经成为数据中心领域最大的热点，市场上已经涌现出五花八门的闪存产品。大家公认闪存对于数据中心应用的加速效果十分明显，无论是服务器内部的固态硬盘、PCI-E闪存卡还是混合阵列、全闪存阵列都已经在数据中心领域得到验证，尤其是随着闪存成本价格稳步下降，闪存在数据中心领域的应用趋势必然加快。同时，随着云计算、大数据、社交网络、移动化四大趋势的来临，超大型数据中心用户对于加速的需求更进一步，传统的闪存产品已经不能较好满足超大型数据中心用户某些关键性应用需求，超高性能的闪存产品成为这些超大型数据中心用户在关键性业务中所渴求的对象。近日，PMC公司就推出了其针对超大规模数据中心和企业级用户的千万次IOPS闪存产品FlashTec NVRAM加速卡，PMC公司表示FlashTec解决了传统存储（包括传统闪存加速）在性能上的瓶颈，并克服了传统DRAM在电源以及维护上的不足，从而创立了全新的存储层，很好地满足了闪存加速细分市场的需求。
FlashTec NVRAM：千万次IOPS的超高性能
服务器加速已经在数据中心中并不陌生，当前像固态硬盘（SSD）、PCI-E闪存卡已经在很多服务器中得到应用。用户通过这些闪存产品能够轻松获得几十万甚至上百万的IOPS，从而大幅提升业务的处理速度。而随着超大型数据中心用户的业务规模越来越庞大，在传统的内存和高性能的SSD之间能否再有一层存储层来满足一些用户在元数据、写缓冲等关键性应用方面的需求？PMC给的答案就是FlashTec NVRAM加速卡。
在PMC公司看来，写缓存和元数据处理是当前数据中心中数据处理的难点所在，这两种负载都呈现出需要设备拥有尽可能高的性能特征，最理想的状态即是这两种应用能够通过内存来处理，但是内存因为价格以及断电之后的保护等问题受到限制；另外，随着超大型数据中心用户的应用日渐庞大，采用传统SSD的方式在性能上已经逐步满足不了这两个应用的性能需求；而FlashTec NVRAM加速卡则结合了DIMM和SSD之间的优势，去除了DIMM和SSD的不足之处，从而能够很好地解决写缓存和元数据处理等应用的性能瓶颈。
图一：PMC认为FlashTec NVRAM加速卡很好地填补了DRAM和PCI-E闪存卡之间的性能空白。
根据PMC公司介绍，FlashTec NVRAM加速卡基于业界标准的NVMe接口，采用了PCI-E 3.0接口直接与主机相连，该产品采用了PMC的NVMe闪存控制器，目前拥有NV1616、NV1608、NV1604三个型号，分别配置了16GB、8GB和4GB容量。PMC公司表示FlashTec NVRAM加速卡能够实现性能十倍于当前最快速的的固态盘，可提供超千万的IOPS。
图二：PMC FlashTec NVRAM加速卡外观，该加速卡配置了4Gb、8Gb和16Gb三个型号的DRAM，同时还有闪存备份模块和备份电源模块。
PMC公司专家张冬表示：“FlashTec NVRAM加速卡为一款标准半高、半长尺寸的PCI-E卡，其设计紧凑，可以放入任何服务器之中，基本可以与所有服务器兼容。”
“几年前，50K IOPS的系统属于非常高端的。但是，现在则是连入门级都称不上。现在SSD的普及之后，性能提升非常快，但是性能提升的同时SSD的耐用度问题开始显现，目前闪存的耐用度已经无法满足不断攀升的IOPS速度。而从性能的角度来看，DRAM是非常理想的选择，但是DRAM的缺陷是非常容易受到电源故障的影响，必须为DRAM增加UPS或者备用电池来做断电保护，这样无疑增加了维护难度和机架空间。”张冬补充道。
图三：PMC FlashTec NVRAM加速卡的两种应用模型，氛围基于块的访问和内存映射的访问。
张冬表示：“相比于SSD性能不均衡，FlashTec加速卡可以持续提供均衡的性能。FlashTec提供了NVMe的原生接口，容易整合；此外，还提供了内存映射访问，在该模式下，FlashTec加速卡将内存容量直接映射到应用的虚拟内存地址空间。当应用需要访问之时，CPU可以当作原生内存来使用，无需消耗任何存储周期。”
FlashTec NVRAM：定位在闪存细分市场
不可否认，闪存在数据中心形成普及应用的趋势下，用户对于闪存的需求也开始走向细分，这种现象也在客观上刺激了厂商在闪存上面的创新，就如PMC推出的针对写缓存和元数据处理等应用的FlashTec NVRAM加速卡。PMC公司也认为FlashTec NVRAM的市场覆盖范围将不会像通用性的闪存产品那样广泛。
图四：在高性能SSD层和DRAM层之间是当前闪存创新的聚焦点。
事实上，在当前市场中，除了PMC之外，也有其他厂商在专注于更快速的闪存产品的创新。比如当前比较流行的NV-DIMM产品，其通过闪存+电容组成的内存条的方式来提升处理速度。PMC技术专家张冬表示：“NV-DIMM的机制与FlashTec NVRAM类似，但是FlashTec具有容量大、不占用DIMM插槽，FlashTec还有一个专门的处理器来移动数据，减轻CPU的数据移动处理消耗。”
图五：PMC公司认为NV-DIMM的加速方式需要更加复杂的系统设置。
“NV-DIMM需要服务器主板的BIOS支持，且NV-DIMM与DIMM之间难以混合，需要额外的电源来支持DIMM插槽，并且会占用CPU周期内存总线带宽等缺陷。”张冬补充道。
不过张冬也承认FlashTec NVRAM加速卡并不会像通用型闪存产品那样拥有广泛的应用范围。张冬表示：“FlashTec不会是很通用的场景，像分布式存储的元数据节点是限制分布式存储性能的关键，元数据处理太慢会导致分布式存储整体性能删不去，FlashTec会很适合解决这种场景问题；另外，像互联网用户登陆产生的一堆日志，数据非常小，但是跟关键应用结合紧密，需要FlashTec这样的产品来提升处理速度。”
最后，张冬表示后续会推出更多容量规格的FlashTec NVRAM加速卡产品，当前的4GB-16GB容量规格已经能够满足用户的使用。
