是时候从传统存储转向 NVMe 了

别再对您的存储基础设施感到不满了

让我们回顾一下交通运输的演变历程,以此快速了解企业级存储的发展之旅。

  • 首先出现的是人行道——既是基础又是必需,但推进速度极其缓慢。
  • 然后是马,它们沿着同样的道路以过去难以想象的速度行进。但马仍然受到狭窄单行道的限制。
  • 随后,汽车出现了——紧接着,多车道高速公路也随之而来。汽车不仅速度更快,而且运行在完全不同的基础设施上,这些基础设施是专为速度、规模和并行移动而设计的。

您的数据中心存储也正处于类似的十字路口。硬盘驱动器开辟了这条路径。SATA eSSD 也在沿袭同样的路径——速度虽快,却依然受限于传统架构的制约。NVMe eSSD 这一“车辆”得益于多通道数据路径,而这些路径是专为现代计算从底层构建的。现在是时候向基于 NVMe 的存储过渡了,切莫等到供应链倒逼再做决定。

仓储新经济模式

IT 领导者坚持使用 SATA 的最常见原因是出于对成本节约的考量。然而,这种价格差距实际上已经消失,SATA 和 NVMe 之间按每 GB 计算的价格持平现在已成为现实。

为什么会发生这种情况? 全球供应链已经发生了变化。各大存储制造商正逐步缩减传统的 SATA 生产线,以便将产能分配给更能满足现代企业存储工作负载在性能与效率方面需求的产品。随着 SATA 组件供应日益短缺,剩余的“新旧库存”价格正在持续上涨。购买 SATA 组件“省钱”的说法如今已不再适用。在很多情况下,您实际上是在为过时的技术支付溢价。1

事半功倍:智能基础设施整合

在与 IT 经销商合作向 NVMe 转型时,您不仅仅是在更换硬盘,更是在升级至一套整体效率大幅提升的基础架构。尽管这一转型需要投资专为 NVMe 接口设计的现代服务器和存储阵列(例如配备 U.2 背板或三模主机总线适配器的系统),但性能与容量的巨大飞跃意味着您所需的设备数量将大幅减少。

16 个 7.68TB SATA SSD 与 1 个 122.88TB NVMe 的视觉对比

SATA 接口的传输速度上限约为 600 MB/s,其狭窄的数据通道限制了带宽。相比之下,现代 NVMe 驱动器通过 PCIe 总线与计算单元直接通信,速度可超过 7,000 MB/s,这就像驶入了高速公路,将传统存储设备远远甩在身后。为了直观地说明这一点,单块现代 NVMe SSD 能够提供相当于多达 12 个 SATA SSD 或 28 个 HDD 的读取性能。

通过与经销商合作部署支持 NVMe 的服务器,您可以减少硬件占用空间。例如,从标准的 4 个 SATA RAID 10 配置切换到 2 个 NVMe RAID 1 设置,既能保持完全相同的可用容量,又能使读取带宽翻倍。考虑到 SATA 和 NVMe 硬盘的价格相近,增加 SATA 服务器硬件和基础设施(甚至空间)的成本就很难让人觉得合理。

32 个 SATA RAID 10 与 2 个 NVMe RAID 1 服务器对比

利用 NVMe 大幅提升传统工作负载的性能

虽然人工智能 (AI) 如今占据了新闻头条,但事实上,您日常使用的传统工作负载也能从 NVMe 升级中受益。

SATA 协议最初是为旋转式机械硬盘设计的,属于存储技术“步行时代”的产物;它采用单一命令队列,最多只能容纳 32 条命令。另一方面,NVMe 是专为闪存存储的并行特性而原生设计的,支持多达 64,000 个队列,且每个队列可容纳 64,000 条命令。这就像是单车道土路与拥有 64,000 条车道的高速公路之间的区别——在后者上,车流能同时向各个方向自由通行。

对于对象存储、分析与数据仓库以及备份与恢复等传统的读密集型工作负载而言,这种并行性具有变革性意义。

  • 例如,在兼容 S3 的对象存储应用中,NVMe 可提供相当于 SATA eSSD 11 倍的读取 IOPS 性能
  • 在备份与恢复场景中,NVMe eSSD 提供的写入带宽几乎是 SATA 的 6 倍,从而缩短了备份和恢复所需的时间,并减少了所需的备份设备数量。

这些性能优势直接转化为更快的查询响应、更流畅的虚拟机性能以及更满意的最终用户。

指标 SATA 6Gbps Solidigm D5‑P5336 改进
读取带宽 (MB/s) 540–560 7,000 以上 12.5X
写入带宽 (MB/s) 510–530 3,000 以上 5.7 倍
读取 IOPS 8 万–9 万 90 万–100 万以上 11 倍
写入 IOPS 3 万–6 万 2.5 万–4 万以上 0.67 倍

在坚实的基础上构建您的数据基础设施

SATA SSD 是一条死胡同。等到所有组件完全无法使用时再进行迁移,可能会迫使用户进行紧急且代价高昂的迁移。唯一的问题在于:您是现在就按自己的意愿汇入其中,还是最终落得困在一条泥泞的小路上无路可选的境地?

在规划下一次数据中心更新时,请与您的 IT 经销商合作,设计一套基于 NVMe 技术的现代化基础设施。通过当今投资基于 NVMe 技术的现代化服务器与存储阵列,您不仅能为核心业务应用确保卓越的性能,还能构建更精简、更高效的 IT 架构,以应对未来的需求。


关于作者

Dave Sierra 是 Solidigm 的产品营销分析师,专注于解决当今数据中心所面临的基础设施效率挑战。

  1. SATA Premium——多种因素影响 SATA 的 TCO(总拥有成本),其中包括供应受限对价格的影响、因功耗增加而导致运营成本上升,以及更大的物理存储占用空间。结果将根据工作负载、部署规模和协商定价而有所不同。