固態(tài)硬盤(pán)(SSD)與NAND閃存(flash)幾乎可說(shuō)是同義詞,但業(yè)界一直在嘗試使用各種不同的持久型內(nèi)存,同時(shí)取得了不同程度的成果。
Mobiveil Inc.和Crossbar Inc.最近宣布正進(jìn)行一項(xiàng)合作,致力于在SSD中使用可變電阻式隨機(jī)存取內(nèi)存(ReRAM)。這項(xiàng)合作計(jì)劃是將Mobiveil的NVMe SSD IP放在Crossbar的ReRAM IP區(qū)塊中;其目標(biāo)在于以flash NVMe SSD十分之一的超低延遲實(shí)現(xiàn)更高10倍的IOPS,從而為大型數(shù)據(jù)中心加速存取經(jīng)常要求的信息。
Mobiveil首席執(zhí)行官Ravi Thummarukudy表示,該公司的NVMe、PCIe和DDR3/4控制器能輕松地搭配Crossbar ReRAM架構(gòu),使其能以低于10us的延遲實(shí)現(xiàn)512-bit IOPS。他表示,Mobiveil的NVM Express控制器架構(gòu)的設(shè)計(jì)是專為鏈路和吞吐量利用率、延遲、可靠性、功耗和芯片封裝而優(yōu)化的,并能搭配其PCI Express (PCIe)控制器和Crossbar ReRAM控制器共同使用。
Mobiveil的NVMe控制器IP配備了AXI接口,可用于簡(jiǎn)化與FPGA和SoC的整合。其他IP子系統(tǒng)組件包括PCIe Gen 3.0、DDR3/4和ONFI控制器。其FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)包括可根據(jù)用戶應(yīng)用驗(yàn)證NVMe IP解決方案的BSP和驅(qū)動(dòng)程序。同時(shí),Crossbar的ReRAM技術(shù)可以整合于標(biāo)準(zhǔn)的40nm CMOS邏輯或作為獨(dú)立內(nèi)存芯片生產(chǎn)。
Thummarukudy表示,自從英特爾(Intel)和美光(Micron)推出3D Xpoint后,業(yè)界對(duì)于持久型內(nèi)存越來(lái)越有興趣。Crossbar策略營(yíng)銷和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)副總裁Sylvain Dubois表示,Mobiveil和Crossbar自去年起展開(kāi)合作,除了為基于ReRAM的SSD開(kāi)發(fā)IP,雙方并合作將ReRAM整合于NV-DIMM中。Dubois說(shuō):“NV-DIMM是我們以SSD進(jìn)行開(kāi)發(fā)的自然演變結(jié)果。”
在SSD中使用ReRAM的主要優(yōu)點(diǎn)在于移除了垃圾回收(GC)所需的大部份后臺(tái)內(nèi)存存取,從而降低儲(chǔ)存控制器的復(fù)雜度。而且也因?yàn)椴恍枰陂W存設(shè)計(jì)中打造大塊內(nèi)存,因而能提供獨(dú)立的原子擦除。
Mobiveil的NVMe SSD IP在用于Crossbar的ReRAM IP模塊時(shí),能以低于Flash NVME SSD十分之一的延遲時(shí)間實(shí)現(xiàn)更高10倍的IOPS。但無(wú)論是Mobiveil或Crossbar都不會(huì)自行打造實(shí)際的SSD或NV-DIMM,而只是開(kāi)發(fā)IP,讓其他業(yè)者能用于打造自家解決方案,Thummarukudy說(shuō)。
Objective Analysis首席分析師Jim Handy表示,Mobiveil和Crossbar這兩家公司的合作,并不是業(yè)界第一次嘗試從其他NAND flash中打造SSD,包括制作基于DRAM的SSD而失敗了。他表示,這項(xiàng)合作成果似乎與英特爾的Optane產(chǎn)品相似。Handy并補(bǔ)充說(shuō),英特爾和美光堅(jiān)持認(rèn)為,Optane并未使用被認(rèn)為是ReRAM子集的相變內(nèi)存(PCM)。
Handy說(shuō),英特爾Optane是迄今唯一的3D Xpoint產(chǎn)品,該芯片與Crossbar的ReRAM類似。“這兩種芯片本身都接近于DRAM的速度,但具有持久性,”Handy說(shuō),“只要把它們放在NVMe控制器后面,最終就會(huì)變得非??焖?。”
Handy表示,3D Xpoint最令人失望之處在于美光與英特爾聲稱其速度比NAND flash更快上千倍,但實(shí)際速度只快了七到八倍。
Handy預(yù)計(jì)Mobiveil和Crossbar基于ReRAM的SSD將遭受同樣的命運(yùn)。“NVMe接口在延遲占據(jù)重要地位,”他說(shuō)。
當(dāng)英特爾推動(dòng)NVMe規(guī)格時(shí),早在該公司發(fā)布3D Xpoint之前,就確定會(huì)支持3D Xpoint。Handy說(shuō):“他們絕對(duì)不會(huì)忘記,而且也不只是優(yōu)化NAND flash的接口。”
Handy表示,盡管有些客戶可能想要打造基于ReRAM的SSD,但這是一個(gè)很小的市場(chǎng)。“它的價(jià)格一定會(huì)很貴。這和NV-DIMM市場(chǎng)畢竟是不一樣的。”
Handy表示:“目前的NV-DIMMS比DRAM更昂貴,甚至比SSD更昂貴,但能為那些愿意花更多錢(qián)買(mǎi)單的用戶提供了極高的速度。”
Handy表示,Crossbar基于ReRAM的SSD將會(huì)找到市場(chǎng)利基點(diǎn),讓客戶愿意為持久性和高性掏出更多錢(qián)來(lái),他并補(bǔ)充說(shuō),英特爾看來(lái)像是在賠本賣(mài)Optane,但其實(shí)這有助于該公司賣(mài)出更多昂貴的處理器。
Handy說(shuō),采用3D NAND的SSD并不在任何風(fēng)險(xiǎn)。他說(shuō):“他們比起用Crossbar ReRAM制造的任何東西都更經(jīng)濟(jì)得多。”