Everspin MRAM存储芯片如何用MRAM这类非易失性存储和NVMe SSD构建未来的云存储的解决方案。
首先STT-MRAM作为异常掉电数据缓存的介质有以下几大优势:
1. 非易失性存储器芯片,比传统的SRAM或者DRAM在数据保持方面更强;
2. 芯片容量较大,单颗芯片容量高达1Gb;
3. 采用DDR4接口,带宽可以到2.7GB/s,超强性能;
4. 擦写次数几十亿次!生命周期;
5. 超低延迟;
6. 数据保存期很久:85度高温下数据可以保存10年以上;
7. 数据错误率低;
8. 可靠性强。
MRAM可应用在NVMe SSD的下列场景,PCIe SSD、NVMe-oF、全闪存阵列:
NVMe SSD场景
MRAM为NVMe SSD,尤其是QLC做缓存有以下优势:
采用MRAM之后,NVMe SSD内部的架构发生了以下图片的变化,将MRAM作为数据缓存使用,而FTL映射表存储依然是DRAM:
NVMe-oF场景
数据中心采用NVMe-oF有以下四大优势:
1. 实现低于1微秒的数据传输,跳过内核、跳过主机CPU和内存、可以P2P传输;
2. 把CPU计算任务分摊到专用计算芯片或者存储控制器;
3. 读写带宽更高;
4. 服务器可以更简单、省电,不用昂贵的X86 CPU,用ARM CPU就够了。
以下图片是传统的NVMe-oF的数据流,要通过系统内存和CPU再进入NVMe SSD,这样会导致读写延迟比较长。
如果采用了MRAM作为智能网卡上的缓存,数据就直接通过P2P传输给NVMe SSD,并跳过了系统内存和CPU,大大缩短读写延迟,也大幅提升性能。
MRAM用在全闪存阵列
在全闪存阵列的存储控制器中,MRAM可以作为缓存加速,并提升产品性能及可靠性,同时可以不需要额外的电池或者电容。
未来的数据中心存储长这样?
未来以NVMe SSD和NVMe-oF为基础的云存储硬件架构如下图,其中MRAM可以用在网卡缓存、NVDIMM、全闪存阵列加速和NVMe SSD内部。
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