裸金属服务器的SSD云盘为什么比普通SSD还要快？

万维讯通

一直对闪存存储关注的朋友对NVMe SSD一定非常熟悉，NVMe SSD是现如今性能最好的存储盘。这种高性能盘在互联网领域已经得到了大规模应用，但是在行业用户还没有得以大范围普及。很多人对NVMe SSD也许还比较陌生，不知道如何应用该类型盘，并且给自己的业务带来价值。和普通 SSD相比，她到底又有何神秘之处呢？

NVMe的发展历史
NVMe1.0标准与2011年3月推出，由NVMe规范组织成员公司(如Intel,戴尔,三星,镁光等共计100多家公司)合作开发。2012年10月推出了1.1的版本。在2014年11月推出1.2版本之后，时隔近3年，2017年5月，NVMe规范组织正式发布了最新版的NVMe 1.3版规范标准。在最新的1.3中添加了如 设备自检 、 引导分区 、 虚拟化 、 主机操控散热管理 等新特点，理论上能够大大改进SSD的性能。

目前市面上最常见的SSD产品，几乎都是SATA的，都需要开启AHCI模式来提高读写性能，但实际上固态颗粒的性能受到了这种模式的限制，所以可以看到主流产品的读写通常都在550MB/s，而NVMe可以轻松打破这一限制，换句话说，其实NVMe就是为了取代AHCI而诞生的新技术。当然NVMe固态硬盘价格会比SATA固态贵一些。

相比普通SSD, NVMe SSD有着以下的优势：

①　性能有数倍的提升
另外NVMe也大大的提升了SSD的IOPS性能，在制定AHCI规范时并行性的想法并没有完全融合到规范内，利用NCQ功能可以对传输能力进行优化，但是接口并不允许SSD真正最大限度地发挥其应有的并行性

现在SSD测试通常最多只会测试到队列深度为32的IOPS能力，其实终究原因这是AHCI的上限，其实许多闪存主控可以提供更好的队列深度。而NVMe则可以把最大队列深度从32提升到64000，SSD的IOPS能力也会得到大幅提升。

②　延迟可大幅降低
NVMe标准是面向PCI-E SSD的，使用原生PCI-E通道与CPU直连可以免去SATA与SAS接口的外置控制器（PCH）与CPU通信所带来的延时。NVMe标准的延时只有AHCI的一半不到，NVMe精简了调用方式，执行命令时不需要读取寄存器；而AHCI每条命令则需要读取4次寄存器，一共会消耗8000次CPU循环，从而造成大概2.5μs的延迟。

③　功耗更低
NVMe加入了自动功耗状态切换和动态能耗管理功能，设备从Power State 0闲置50ms后可以切换到Power State 1，继续闲置的话，在500ms后又会进入功耗更低的Power State 2，切换时会有短暂延迟。SSD在闲置时可以非常快速的控制在极低的水平，在功耗管理上NVMe标准的SSD会比现在主流的AHCI SSD拥有较大优势，这一点对移动设备来说尤其重要，可以显著增加服务器、笔记本和平板电脑的续航能力。


④　存储容量
目前HDD普遍使用的单盘容量是4TB，最大可以做到10TB。2.5寸NVMe SSD目前的单盘容量可以普遍做到3.2TB，单卡可以做到6.4TB。今年NVMe SSD可以做到10TB以上，并且每年的容量都会爆发式增长，这主要得益于3D NAND Flash的广泛应用。可以预计，若干年之后，NVMe SSD的单盘容量可以达到几十TB以上，甚至短短几年内可以超过100TB。这种容量上的增速是HDD所无法超越的，因此，NVMe SSD的容量密度将会远远高于HDD。

⑤　NVMe SSD 驱动适用性广。
驱动程序的兼容性也是所有PCI-E SSD的一个共有问题，每个产品都有对应不同系统的专用驱动，这方面有些厂商做的非常出色，而另一些则 不怎么样，然而许多PCI-E SSD需要加载驱动才能够正常引导。NVMe SSD可以很方便的匹配不同的平台、系统，无需厂家提供相应的驱动就可以正常工作，目前Windows、Linux、Solaris、Unix、VMware、UEFI等都加入了对NVMe SSD的支持。

裸金属服务器支持使用本地NVMe SSD硬盘及云硬盘存储数据，能为裸金属服务器提供块级别数据存储服务。超级云硬盘采用三副本技术冗余存储，保证数据可靠性，实现数据零丢失。基于网络分布式访问，为裸金属服务器提供数据高可靠、可扩展的硬盘。