企业存储技术 · 2020年06月02日

3D XPoint、XL-Flash、MRAM:未来鹿死谁手?

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昨天趁中午休息时间给大家分享了《_FMS2019闪存峰会演讲资料下载_》,有朋友说今年FMS上的趋势很明显,Z-NAND、XL-Flash等低延时闪存对阵3D XPoint。我觉得NVMe oF、计算型SSD(多基于FPGA)、ZNS(Zooned Namespaces)SSD也算是热点吧。

我能够看资料和写东西的时间都比较有限,只能简单整理一些有价值的内容,写2篇自己从技术角度的感受出来。

MRAM比3D XPoint乐观,谎言?

我想对于上面这句话,许多人都会有同感。

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为了节省时间,我就不写每张图片的ppt出处了

如上图,在新一代SCM(存储级内存)中MRAM(磁性内存)最大的优势是延时/性能,但是密度和成本都相对最差。3DXP Memory相对比较均衡,特别是比ReRAM(电阻式内存)更早Ready,后者还不知什么时候出来呢。

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我挺喜欢上面这张图,横轴就是延时。大家可以看到MRAM、3DXP SSD和DIMM(即Optane DC Persistent Memory)等的位置。

扩展阅读:《_Intel Optane DC持久化内存性能测试、数据库应用优化_》

《_性能修正:Intel Optane DC持久化内存更多测试_》

Intel 3D XPoint相关的东西,大家可以看我以前写过的一些文章链接。Fast NAND SSD就是前面说到的低延时闪存盘;而NAND+DRAM DIMMs这东西似乎从Diablo倒闭之后,有一段时间没动静了,还能掀起风浪吗?

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具体到玩家数量,(SST-)MRAM和RRAM阵营看上去还挺繁荣,关键要看已经落地的有多少。

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如上图,从存储器芯片这个层面,目前SCM成品只有Intel 3D XPoint和Everspin的MRAM这2家。

MRAM典型应用场景:存储控制器、SSD Cache

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这是列出了一个NVMe over Fabric的环境,STT-MRAM可以作为目标存储系统的持久化Buffer,再具体点就是替代以前基于DRAM的NVRAM。不过目前Everspin的芯片密度还只有1Gbit,并且贵得很。

既然容量不大,MRAM用于SSD上的Cache看来也不错,由SSD控制芯片直接管理。可以省去掉电保护的电容,但若想不占太大面积,也只能放一少部分FTL数据,不频繁写的要随时落盘。

HybriDIMMNetlist混合内存能否死灰复燃?

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看到Netlist这家公司的ppt我有点意外,感觉并没有太多创新的东西,而且Intel Optane DCPMM已经发布,其Memory Mode(混合,DRAM做Cache)也比较成熟了。Netlist号称还支持多种新的SCM介质,但目前能用上的很少。

另一方面,我对曾经专注于打专利官司的公司普遍印象不太好,特别是他的对手Diablo现在还没有了。这个产品形态的前景我不太看好。

超低延时闪存:如何给3D XPoint带来威胁?

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这2张图大家凑合看看。3-5µs应该是个理想值,根据MemBlaze发布的新闻,在实际应用中东芝XL-Flash的表现还没有这么漂亮。

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从上面来看,XL-Flash的IOPS也有明显优势,但这份ppt没有给出具体指标。比如像三星Z-SSD,延时是不错,但随机写IOPS还是达不到Optane SSD的水平。另外就是测试时用的OP(超量分配)等,也会影响到新闪存与传统TLC NAND的差距。下面这张图不是本文重点,但其中数字可以参考:

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FADU这个名字我不太熟,好像是可以帮别人做SSD研发设计的。这里列出的PCIe 4.0 U.2/EDSFF SSD,随机写IOPS能达到54万(28% OP),在另一页资料中写了19µs的QD1平均延时。

注:Intel基于3DXP的Optane SSD P4800X__、900P__系列可达50__万随机写IOPS。扩展阅读:《_Intel Optane P4800X评测(1):好钢如何用在刀刃上?

虽然没注意到具体产品和更详细的规格,但我觉得最近阶段高性能SSD达到这一水平也不错了。完全追上3D XPoint看来不太现实,但关键是要比人家多便宜点,SSD的普及也是与闪存这些年降价密不可分的。

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