Greenliant 公司創(chuàng)始人葉炳輝先生
Greenliant是圓夢閃存的新起點
Greenliant是一個新公司,但是屬于很資深的新公司。公司創(chuàng)始人葉炳輝,在1978年就在Intel擔任研發(fā)工程師了。1989年,葉炳輝成為了Silicon Storage Technology共同創(chuàng)辦人和CEO,就是SST公司(硅存儲科技公司)。SST是一家生產(chǎn)閃存記憶體以及相關(guān)產(chǎn)品的公司,也就是這個時候,葉炳輝就開始專注在閃存相關(guān)的研發(fā)。于1991年推出業(yè)界第一款A(yù)TA閃存控制器和2.5英吋固態(tài)硬盤,并開發(fā)了嵌入式閃存記憶體芯片技術(shù)SuperFlash,帶來了閃存嵌入式應(yīng)用的爆炸式增長,當前SuperFlash已經(jīng)應(yīng)用于全球超過300億器件中,授權(quán)給超過11家芯片廠商,其中包括IBM、Taxes Instrument(德州儀器)、Motorola(摩托羅拉)、NEC、Toshiba(東芝)、Samsung(三星)、TSMC(臺積電)等等。
葉炳輝談到早在2005年蘋果推出iPod nano時就是采用了SST嵌入式閃存及固態(tài)存儲控制器,到了2006年,SST開發(fā)一個全球最早的微型固態(tài)硬盤,叫做NANDrive。一直到2010年賣掉SST。葉炳輝一直有一個夢想就是要做固態(tài)存儲,要做可以大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用的閃存卡。也就是這樣的信念,讓葉炳輝能20多年一直在閃存領(lǐng)域不斷突破。
2010年之后,云計算、互聯(lián)網(wǎng)公司的崛起讓數(shù)據(jù)中心進入了全新的時。葉炳輝認為時機已經(jīng)到來,他說“我要繼續(xù)圓我的夢,當二十多年前成立SST時將公司取得名為Silicon Storage(硅存儲)就是想做固態(tài)存儲。但因為整個市場不成熟,就先致力于嵌入式閃存記憶體芯片的研發(fā)。到了2010年左右,我覺得這個時機已經(jīng)差不多了,帶領(lǐng)SST的研發(fā)和市場部門的核心技術(shù)員工以及管理層成立Greenliant以后我們就做固態(tài)硬盤。同時要維持我們的宗旨,做產(chǎn)品要高可靠,高安全性。”
2013年,Greenliant推出支持斷電保護的工業(yè)級固態(tài)硬盤ArmourDrive,2014年推出面向新一代數(shù)據(jù)中心,可用于企業(yè)以及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的高可靠性和高性能的NVMe閃存存儲卡。
Greenliant由Green和Reliant兩個含義組成,代表綠色與信賴。也是公司未來發(fā)展的信念所在。
Greenliant公司具備在閃存市場成功的三大優(yōu)勢
葉炳輝講到PCIe閃存卡因為應(yīng)用時間長、技術(shù)成熟、性能優(yōu)越,成為企業(yè)主存儲系統(tǒng)的首選。同時Greenliant有三大優(yōu)勢能讓其在硬件加速市場的斬獲成功。
現(xiàn)在一個NANDrive顆粒容量可以做到128GB
第一就是Greenliant技術(shù)團隊對閃存的設(shè)計及其物理層面有很深入的了解,知道怎么控制它。前面我們談到Greenliant的技術(shù)團隊主要來自SST,SST開發(fā)一個全球最早NANDrive。因此在NAND Flash上,Greenliant技術(shù)團隊有著先天的優(yōu)勢。
第二,Greenliant有很好的控制器的經(jīng)驗,有二十幾年設(shè)計的經(jīng)驗。包括葉炳輝本人一直致力于閃存控制器的發(fā)展。其團隊技術(shù)以及經(jīng)驗都無比豐富。
第三,Greenliant有閃存產(chǎn)品的量產(chǎn)經(jīng)驗,因為閃存產(chǎn)品對質(zhì)量的要求非常高。2010年推出新一代高可用閃存控制器和NANDrive微型硬盤,到目前為止,NANDrive微型硬盤出貨量已達1000萬顆。事實上,Greenliant對于閃存產(chǎn)品有著長期技術(shù)積累,同時擁有相關(guān)產(chǎn)品的量產(chǎn)和質(zhì)量管控的實力,在過去每天出貨超過兩百萬顆閃存芯片的時候,仍然保持產(chǎn)品的高品質(zhì)標準。
讓筆者印象深刻的是葉炳輝談到特斯拉創(chuàng)始人馬斯克創(chuàng)立的美國太空探索科技公司SpaceX也是其用戶。我們也看到葉炳輝20多年的工作與閃存緊密結(jié)合。可以說是看著閃存應(yīng)用一步步走到今天這種熱度,同時因為他精通技術(shù),所以他所看到的技術(shù)革新總會從芯片工藝、架構(gòu)設(shè)計等多個方面切入,這也為我們下面講到Greenliant最新的高可靠NVMe閃存卡G-card,與絕對多數(shù)的閃存卡有多么大的不同。
Greenliant最新的NVMe閃存卡G-card的不同之處
當前閃存的熱度,不僅國外許多公司在做,國內(nèi)我們也看到許多新成立的初創(chuàng)公司在做。“一張卡不代表什么,現(xiàn)在中國大陸這邊也有初創(chuàng)廠商在做。但是,要擁有自己的控制器技術(shù)和芯片制造就不是那么容易的了,全球能夠做到這點的廠商大家可以屈指數(shù)一數(shù)。”葉炳輝談到。
• 官方給出的Greenliant G-card的主要特性:
• 高可靠性: ECC + 自帶 RAID + 掉電數(shù)據(jù)保護
• 高擴展性
• 并發(fā)讀寫
• 持續(xù)低延遲
• 支持 UEFI BIOS啟動
分布式ECC設(shè)計讓性能持續(xù)成為可能
當Flash設(shè)備隨著使用時間和數(shù)據(jù)量的增長,壞塊會逐漸增加,會產(chǎn)生大量的ECC Error,這時設(shè)備性能和可靠性會大幅度下降,對應(yīng)用性能和數(shù)據(jù)安全帶來影響。這就造成常見閃存卡ECC模塊設(shè)計潛在的問題:性能衰減和可靠性下降。
由于NAND Flash的工藝不能保證NAND的Memory Array在其生命周期中保持性能的可靠,因此在NAND的生產(chǎn)中及使用過程中會產(chǎn)生壞塊。為了檢測數(shù)據(jù)的可靠性,在應(yīng)用NAND Flash的系統(tǒng)中一般都會采用一定的壞區(qū)管理策略,而管理壞區(qū)的前提是能比較可靠的進行壞區(qū)檢測。
G-Card分布式的ECC校驗架構(gòu),就有點像動車了。在每一個顆粒里面,都封裝了一個小的控制器,這個控制器就支持我們內(nèi)部的ECC校驗的處理。這就意味著即使說出現(xiàn)比較多的錯誤,我有更多的處理的校驗的芯片在里面,因此我的性能不會受影響,我的可靠性也不會受影響。這樣就說在顆粒內(nèi)部實現(xiàn)非常好的性能和可靠性的保障。
Greenliant G-Card 分布式ECC設(shè)計架構(gòu)—NANDrive模組
Greenliant磨損平衡的測試數(shù)據(jù)顯示,每一個塊的擦寫次數(shù)的偏差都在7%以內(nèi),非常小的偏差。這樣就保證非常高的可靠性,為此,一天全卡擦寫10次,G-card可以至少使用5年。Greenliant VP李炫輝講到“這五年之內(nèi),G-card基本性能和可靠性,沒有變化,一直在整個生命周期是可持續(xù)的。這就是閃存里面的磨損均衡,我要保證顆粒大家都用的次數(shù)差不多,我要有一個磨損均衡的算法。”
軟件定義存儲廠商達沃時代CEO 張松講到,“大家談到SSD盤最大的問題就是它的寫老化,用一段時間性能會急劇下降。這個下降就因為它是電子顆粒讀的次數(shù)多了,你沒有相應(yīng)的措施,它肯定會老化的。只要是ECC多了,會使得整個表現(xiàn)的比較平穩(wěn),可以抵抗未來的你多少萬字讀寫之后寫老化的急劇下降,使得整體的性能比較平穩(wěn)。當你做的校驗多了,你肯定對性能有影響。所以它是有比較平穩(wěn),不是拼峰值,拼的不是百米,拼的是馬拉松。
由左至右:達沃時代CEO 張松、Greenliant Founder&CEO Bing Yeh、Greenliant VP李炫輝、維金技術(shù)副總裁梁金閣。
這也是應(yīng)用在一些企業(yè)級環(huán)境里面所關(guān)注的特性,因為我們誰都不希望說,我買來一個產(chǎn)品之后,過了一年、兩年,它的性能只有過去的五分之一,或者說一半,或者說它的可靠性降低。
業(yè)界第一款板載硬件RAID的閃存卡
我們知道PCIe設(shè)備是不支持RAID卡的,這時候如果出現(xiàn)顆粒級的故障,數(shù)據(jù)就會丟失。Greenlian在板卡上又定義了一個硬件RAID。每五個NANDrive顆粒做一個RAID組,連接一個陣列控制器,我們上面一共有8個陣列控制器,控制了8個組。這樣保證說當顆粒出現(xiàn)故障的時候,用戶的數(shù)據(jù)也是安全的。
圖上可以看出單卡板載20顆 NANDrive 每5顆 NANDrive 組成一個RAID 組
共計4個 RAID 組。但是目前可以實現(xiàn)單卡板載40顆 NANDrive
每5顆 NANDrive 組成一個RAID 組
共計8個 RAID組
“Greenlian板卡就在這種NANDrive微型硬盤顆粒之間再實現(xiàn)硬件的RAID,這樣就解決了用戶對于數(shù)據(jù)高可靠性的一個要求。因為大部分PCIe閃存卡,都是基于操作系統(tǒng)的一個RAID,就會造成性能下降,加大顆粒的磨損度。” 李炫輝講到。而Greenlian的G-card閃存卡直接實現(xiàn)顆粒之間硬件RAID,
最新G7100系列G-card,包括了G7101、G7102兩個型號,G7101原始容量為1.37TB,G7102原始容量為2.75TB。但是因為RAID需要,其實際數(shù)據(jù)存儲容量分別為900GB和1.8TB。
超級嚴格的掉電數(shù)據(jù)保護
Greenlian還有一個業(yè)界最苛刻的掉電數(shù)據(jù)保護的測試,針對不同的使用場景,在正常的讀寫過程中,隨機掉電或者多次進行掉電測試。
上海維金是一家互聯(lián)網(wǎng)金融公司,其技術(shù)副總裁梁金閣表示對于互聯(lián)網(wǎng)金融相對來說對存儲的要求會很高。你讓用戶的錢莫名其妙的丟了少了,這也是不可接受的。。
“我們也希望數(shù)據(jù)的存儲,至少是可靠的。我存下來的數(shù)據(jù),我可以存不下來,但是我告訴用戶這個數(shù)據(jù)是存下來的,那就必須得存下來。不能夠說現(xiàn)在存下來,但是各種原因沒了,這個是不行的。這樣我們當時跟Greenlian合作的時候,我們也一再強調(diào)你們一定要給我們證明你們的掉電保護是靠譜的,后來他們就做了很復(fù)雜的掉電保護的測試,當時拿這個報告給我們看,把這個操作步驟告訴我們。我們自己也在測試環(huán)境下去模擬這個環(huán)境,最后驗證了這個數(shù)據(jù)確實沒有丟,和他們的報告是完全一致的。”
高擴展性 讓Server SAN實現(xiàn)全閃成為可能
PCIe閃存卡應(yīng)用于服務(wù)器搭建,排除價格因素,市場上絕大多數(shù)PCIe 閃存卡方案都需要持續(xù)占用主機CPU和內(nèi)存非常多的資源,不能進行多卡配置,否則無法保證應(yīng)用所需的性能。這也是閃存卡只能作為核心數(shù)據(jù)的存儲,而不能作為所有數(shù)據(jù)的存儲器。
在8核, 16線程 Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2450 @ 2.10GHz 平臺測試
從圖片可以看出,同樣的IOPS,G-card占用CPU遠遠小于友商的同類產(chǎn)品。因為占用CPU資源的差異來自于驅(qū)動程序和卡系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計
因為G-card 占用很少的系統(tǒng)資源,所以可以在服務(wù)器端搭建多張閃存卡,組成大容量的主存儲系統(tǒng)。那么用戶實現(xiàn)PCIe閃存卡用作主存儲成為可能。
在服務(wù)器中采用多張PCIe閃存卡,實現(xiàn)本地大容量高性能存儲,或搭建軟件定義存儲架構(gòu)(Server SAN),G-card 在性能和容量方面展示了優(yōu)異的可擴展性。在IOPS,延遲,功耗,尺寸,初始成本和總體擁有成本方面 顯著優(yōu)于其他的主存儲方案。
Greenliant G-card 與 全閃存陣列對比
通過上面的介紹,我們知道了相對于其他的PCIe卡,G-card通過卡系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計占用很少的系統(tǒng)資源。絕大多數(shù)PCIe卡廠商因為占用CPU等計算資源太多,而只能為服務(wù)器提供2-4張閃存卡供主存儲。
而G-card可以為服務(wù)器單機搭建十張以上的G-card卡片而不影響系統(tǒng)資源。因為通過G-card卡的出現(xiàn)為行業(yè)閃存應(yīng)用提供了新的方向。那么相對于目前流行的全閃存陣列其性能與G-card卡搭建的存儲性能,誰的優(yōu)勢更明顯?讓我們具體看數(shù)據(jù)。
服務(wù)器單機搭建多張Greenliant G-card卡片的性能測試結(jié)果以及與行業(yè)領(lǐng)先全閃存陣列系統(tǒng)對比 (見下表)
硬件加速做到極致也是一種美
綜合其可持續(xù)低延遲,高IOPS,強大的可靠性,和出色的可擴展性,使G-Card非常適合I/O密集型的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用,如數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存計算、大數(shù)據(jù)分析、虛擬桌面應(yīng)用(VDI)和聯(lián)機事務(wù)處理(OLTP)。
另外,使用附帶的軟件工具,G-Card可以平衡性能與容量,做到靈活配置。同時采用MLC NAND閃存,G-Card完全可以為現(xiàn)代企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心提供成本效益突出的一線主存儲解決方案。
上海維金技術(shù)副總裁梁金閣認為互聯(lián)網(wǎng)金融行業(yè)對數(shù)據(jù)安全這一塊,我們要求還是不低于金融行業(yè)。這方面因為G-card確實比較靠譜,通過閃存卡的不斷優(yōu)化,讓我們也可以在軟件上面省去很多為了數(shù)據(jù)丟失而所做的重復(fù)工作,這是上海維金與GREENLIANT合作的最大優(yōu)勢之一。
達沃時代CEO 張松認為未來全閃陣列是一個方向的,但是也是計算和存儲融合的東西。服務(wù)器里不會有硬盤了,全是G-card閃存卡或者SSD,這是作為軟件定義存儲廠商的一些思考。
最后負責亞太地區(qū)營銷業(yè)務(wù)的李炫輝深有感觸,他雖然到任Greenliant公司亞太營銷副總裁時間還不到一年,但是在與本地化合作伙伴的交流中,明確了Greenliant在伙伴策略上的定位。Greenliant將一如既往地為所有伙伴提供技術(shù)和服務(wù)支持。