“天下武功、唯快不破”,數字經濟時代尤甚。

數據極富價值,堪比新時代的石油。數字經濟時代,數據價值如何快速、高效地釋放顯得尤為重要。自2020年4月,數據被國家列為與土地、勞動力、技術、資本并列的第五種生產要素,成為數字經濟深入發展的核心引擎。

浪潮信息存儲產品線副總經理李博樂

近日,浪潮信息存儲產品線副總經理李博樂在2022TSS集邦咨詢半導體峰會暨存儲產業高層論壇上表示,浪潮信息聚焦智慧計算戰略,以算力、算法、數據、網絡四大支柱,為客戶構建開放、敏捷、集約、高效的數字信息基礎設施。其中在存儲方面,浪潮基于存儲平臺戰略,打造全閃軟件棧,通過面向SSD高速介質的存儲性能加速技術,創新面向眾核的自適應任務分組調度機制、單核數據流加速技術,打通SSD介質與控制器等核心組件之間的IO性能墻,實現完美的盤控協同,讓存儲性能得到質的飛躍。

據了解,目前浪潮存儲擁有全閃分布式存儲和全閃集中式存儲兩大平臺,并推出新一代SSD高速存儲介質,實現從核心部件到存儲陣列再到場景方案的全棧創新,助力企業構建業界領先的數據基礎設施,加速釋放數據要素價值,讓企業數字化轉型駛入“高速公路”。

性能瓶頸 如何破解

數字化轉型需要基礎設施鋪就一條高速之路。然而作為數據要素的核心載體的數據存儲系統,卻面臨閃存盤、控制器等核心組件發展失衡的困擾。

“打破存儲系統內部核心組件之間性能瓶頸,存儲軟件棧才是關鍵”,李博樂表示。

一方面當前閃存介質種類日益豐富,閃存、持久內存等新型介質能將IOPS提升1000倍、時延降低2個數量級,但面向磁盤介質設計的傳統存儲軟件棧時延占比達到90%以上,軟件棧升級勢在必行。

對此,浪潮存儲針對閃存介質特點,在軟件棧核心算法方面做了大量創新。比如傳統存儲的機械硬盤幾乎沒有寫入次數限制,但閃存介質的擦寫次數越多壽命就越低,像RAID寫放大、閃存垃圾回收等都會影響全閃存儲的性能和可靠性。浪潮全閃存儲通過軟件棧核心算法優化,讓存儲控制器能夠實時了解SSD盤內的數據布局,有效避免了數據落盤后頻繁的搬遷與垃圾回收;同時,還通過實現盤控協同數據分區布局,打通存儲系統軟件到介質層的端到端快路徑,保障了全閃存儲的穩定高性能。

另一方面,CPU主頻性能提升遲滯,向高密多核發展。傳統的存儲系統IO調度機制存在頻繁的用戶態、內核態切換,開銷高、延遲大,無法滿足高性能應用需求。眾核架構下,內存訪問密集型IO的多任務調度存在CPU緩存命中率低等問題,制約了存儲性能線性擴展。

浪潮全閃軟件棧創新面向眾核的自適應任務分組調度機制、單核數據流加速技術,實現性能隨CPU核數線性擴展,極致釋放新型介質性能。具體來看,在眾核加速方面,浪潮存儲采用自適應任務分組調度機制。以高內聚低耦合的原則,區分業務類型和主機IO特征、存儲內部管理等因素,進行任務劃分。所謂“高內聚低耦合”,類似劃分公交快速道和普通車道。第一,高內聚類似公交快速通道,是指聚合高關聯度任務為同類組,指定運行于特定CPU核組,提升RAID、重刪、自精簡等高頻、公有數據的CPU緩存命中率。第二,低耦合是指低關聯任務放到普通車道。也就是說,解耦合關聯度低的任務到異類組,實現協議解析、數據刷盤等低關聯度任務按需分布到CPU多核、免鎖交互,實現單任務資源和性能線性擴展。單核數據加速方面,浪潮存儲設計全用戶態的IO棧,消除IO任務在用戶態和內核態間的切換導致的資源損耗,協同用戶態內存調度管理,單核數據流性能提升30%。

從閃存介質到全閃存儲陣列 全棧創新

一次技術創新并不難,難的是持續不斷的技術創新。近十年來,浪潮存儲研發團隊擴展到上千人,在全球建立五大研發中心,與全球產業鏈伙伴協同創新,累計為存儲核心技術攻關投入數十億研發經費。目前,浪潮存儲堅持存儲平臺戰略,打造全閃軟件棧,推出了全閃分布式存儲、全閃集中式存儲兩大平臺,以及新一代SSD高速存儲介質,性能均達到業界領先水平。

浪潮存儲

首先,全閃分布式存儲方面,浪潮存儲對軟件棧進行全鏈路端到端性能優化,通過智能協議卸載、RDMA協議、CPU專核專用、ZNS SSD數據分流技術的聯合打磨和創新,讓全閃分布式存儲的性能飆升到業界領先水平。

其次,全閃集中式存儲方面,浪潮存儲最大可擴展到48個控制器,控制器擴展能力提升帶來了更強勁的性能。同時,全新開發了閃存原生的“iTurbo 2.0”智能加速引擎,并構建了由SCM和NVMe閃存盤組成的智能分層存儲資源池,將智能IO均衡、智能資源調度、智能元數據管理等數十項性能優化算法與閃存盤聯調優化,讓千萬級IO均衡落盤且時延業界最低,將存儲系統性能發揮到極致,在SPC-1國際評測中獲得2300萬IOPS,性能全球第一。

值得一提的是,在今年IPF上浪潮存儲推出新一代PCIe 4.0 NVMe 企業級SSD,通過拓展NAND與控制器之間的通道,大幅提升SSD性能,順序寫性能超過5GB/s,隨機寫性能超過45萬IOPS,達到業界領先水平。

IDC預測,到2022年全球65%的GDP將由數字化推動,數據要素挖掘和利用的效率將影響企業數字化轉型的速度,性能成為企業存儲選型的核心因素。作為裝機容量全球前三、中國第一的存儲廠商,浪潮存儲將在全閃存儲領域持續投入,以全棧技術創新加速存儲業務增長,充分釋放數據價值,加速數實相融。