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基于MRAM和NVMe的未來云存儲解決方案

2020-07-08 10:26:19

在2019全球閃存峰會上,Everspin作為全球MRAM存儲芯片龍頭分享如何用MRAM這類非易失性存儲和NVMe SSD構(gòu)建未來的云存儲的解決方案。

首先STT-MRAM作為異常掉電數(shù)據(jù)緩存的介質(zhì)有以下幾大優(yōu)勢:

1.   非易失性存儲器芯片,比傳統(tǒng)的SRAM或者DRAM在數(shù)據(jù)保持方面更強;
2.   芯片容量較大,單顆芯片容量高達1Gb;
3.   采用DDR4接口,帶寬可以到2.7GB/s,超強性能;
4.   擦寫次數(shù)幾十億次!生命周期;
5.   超低延遲;
6.   數(shù)據(jù)保存期很久:85度高溫下數(shù)據(jù)可以保存10年以上;
7.   數(shù)據(jù)錯誤率低;
8.   可靠性強。
 
MRAM可應(yīng)用在NVMe SSD的下列場景,PCIe SSD、NVMe-oF、全閃存陣列:
 
 
NVMe SSD場景
 
MRAM為NVMe SSD,尤其是QLC做緩存有以下優(yōu)勢:
 
 
采用MRAM之后,NVMe SSD內(nèi)部的架構(gòu)發(fā)生了以下圖片的變化,將MRAM作為數(shù)據(jù)緩存使用,而FTL映射表存儲依然是DRAM:
 
 
NVMe-oF場景
 
數(shù)據(jù)中心采用NVMe-oF有以下四大優(yōu)勢:
1.   實現(xiàn)低于1微秒的數(shù)據(jù)傳輸,跳過內(nèi)核、跳過主機CPU和內(nèi)存、可以P2P傳輸;
2.   把CPU計算任務(wù)分攤到專用計算芯片或者存儲控制器;
3.   讀寫帶寬更高;
4.   服務(wù)器可以更簡單、省電,不用昂貴的X86 CPU,用ARM CPU就夠了。
 
以下圖片是傳統(tǒng)的NVMe-oF的數(shù)據(jù)流,要通過系統(tǒng)內(nèi)存和CPU再進入NVMe SSD,這樣會導(dǎo)致讀寫延遲比較長。
 
 
如果采用了MRAM作為智能網(wǎng)卡上的緩存,數(shù)據(jù)就直接通過P2P傳輸給NVMe SSD,并跳過了系統(tǒng)內(nèi)存和CPU,大大縮短讀寫延遲,也大幅提升性能。
 
 
MRAM用在全閃存陣列
 
在全閃存陣列的存儲控制器中,MRAM可以作為緩存加速,并提升產(chǎn)品性能及可靠性,同時可以不需要額外的電池或者電容。
 
 
未來的數(shù)據(jù)中心存儲長這樣?
 
未來以NVMe SSD和NVMe-oF為基礎(chǔ)的云存儲硬件架構(gòu)如下圖,其中MRAM可以用在網(wǎng)卡緩存、NVDIMM、全閃存陣列加速和NVMe SSD內(nèi)部。
 
 
Everspin公司專業(yè)設(shè)計制造嵌入式MRAM和自旋傳遞扭矩STT-MRAM的領(lǐng)導(dǎo)者,其市場和應(yīng)用領(lǐng)域涉及數(shù)據(jù)持久性和完整性,低延遲和安全性至關(guān)重要。在數(shù)據(jù)中心,云存儲,能源,工業(yè),汽車和運輸市場中提供了超過1.2億個MRAM和STT-RAM產(chǎn)品,為MRAM用戶奠定了強大,增長快的基礎(chǔ)。Everspin MRAM可以抵抗高輻射,可以在極端溫度條件下運行,并且可以防篡改。這使得MRAM適用于汽車,工業(yè),軍事和太空應(yīng)用。Everspin代理英尚微電子提供完善的產(chǎn)品解決方案及技術(shù)方面支持和指導(dǎo).


本文關(guān)鍵詞:MRAM  

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深圳市英尚微電子有限公司是一家專業(yè)的靜態(tài)隨機記憶體產(chǎn)品及方案提供商,十年來專業(yè)致力代理分銷存儲芯片IC, SRAM、MRAM、pSRAM、 FLASH芯片、SDRAM(DDR1/DDR2/DDR3)等,為客人提供性價比更高的產(chǎn)品及方案。
英尚微電子中國區(qū)指定的授權(quán)代理:VTI、NETSOL、JSC濟州半導(dǎo)體(EMLSI)、Everspin 、IPSILOG、LYONTEK、ISSI、CYPRESS、ISOCOME、PARAGON、SINOCHIP、UNIIC; 著名半導(dǎo)體品牌的專業(yè)分銷商  如:RAMTROM、ETRON、FUJITSU、LYONTEK、WILLSEMI。
 

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