基于MRAM和NVMe的未来云存储解决方案

在2019全球闪存峰会上&＃xff0c;Everspin作为全球MRAM存储芯片龙头分享如何用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&＃xff1a;

1. 非易失性存储器芯片&＃xff0c;比传统的SRAM或者DRAM在数据保持方面更强&＃xff1b;
2. 芯片容量较大&＃xff0c;单颗芯片容量高达1Gb&＃xff1b;
3. 采用DDR4接口&＃xff0c;带宽可以到2.7GB/s&＃xff0c;超强性能&＃xff1b;
4. 擦写次数几十亿次&＃xff01;生命周期&＃xff1b;
5. 超低延迟&＃xff1b;
6. 数据保存期很久&＃xff1a;85度高温下数据可以保存10年以上&＃xff1b;
7. 数据错误率低&＃xff1b;
8. 可靠性强。

MRAM可应用在NVMe SSD的下列场景&＃xff0c;PCIe SSD、NVMe-oF、全闪存阵列&＃xff1a;

NVMe SSD场景

MRAM为NVMe SSD&＃xff0c;尤其是QLC做缓存有以下优势&＃xff1a;

采用MRAM之后&＃xff0c;NVMe SSD内部的架构发生了以下图片的变化&＃xff0c;将MRAM作为数据缓存使用&＃xff0c;而FTL映射表存储依然是DRAM&＃xff1a;

NVMe-oF场景

数据中心采用NVMe-oF有以下四大优势&＃xff1a;

1. 实现低于1微秒的数据传输&＃xff0c;跳过内核、跳过主机CPU和内存、可以P2P传输&＃xff1b;
2. 把CPU计算任务分摊到专用计算芯片或者存储控制器&＃xff1b;
3. 读写带宽更高&＃xff1b;
4. 服务器可以更简单、省电&＃xff0c;不用昂贵的X86 CPU&＃xff0c;用ARM CPU就够了。

以下图片是传统的NVMe-oF的数据流&＃xff0c;要通过系统内存和CPU再进入NVMe SSD&＃xff0c;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&＃xff0c;数据就直接通过P2P传输给NVMe SSD&＃xff0c;并跳过了系统内存和CPU&＃xff0c;大大缩短读写延迟&＃xff0c;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&＃xff0c;MRAM可以作为缓存加速&＃xff0c;并提升产品性能及可靠性&＃xff0c;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&＃xff1f;

未来以NVMe SSD和NVMe-oF为基础的云存储硬件架构如下图&＃xff0c;其中MRAM可以用在网卡缓存、NVDIMM、全闪存阵列加速和NVMe SSD内部。

Everspin公司专业设计制造嵌入式MRAM和自旋传递扭矩STT-MRAM的领导者&＃xff0c;其市场和应用领域涉及数据持久性和完整性&＃xff0c;低延迟和安全性至关重要。在数据中心&＃xff0c;云存储&＃xff0c;能源&＃xff0c;工业&＃xff0c;汽车和运输市场中提供了超过1.2亿个MRAM和STT-RAM产品&＃xff0c;为MRAM用户奠定了强大&＃xff0c;增长快的基础。Everspin MRAM可以抵抗高辐射&＃xff0c;可以在极端温度条件下运行&＃xff0c;并且可以防篡改。这使得MRAM适用于汽车&＃xff0c;工业&＃xff0c;军事和太空应用。