分析：NVMe達到臨界點
下個月將有一個專門的NVM Express（NVMe）大會舉行，這次活動將進一步鞏固NVMe這種主機控制器介面和存儲協議在過去一年中達到臨界點的行業共識。
Coughlin Associates創始人Thomas Coughlin表示：「今年是NVMe的重要一年。明年，我們將看到大部分新產品採用NVMe。」
Coughlin表示，這其中就包括使用相對較新的NVM Express Over Fabrics（NVMe-oF）規格的產品，甚至還有一些使用NVMe的硬碟產品。「看起來它就像是一種通用的存儲架構。」
NVMe的主要優點之一是該介面釋放了SSD中快閃記憶體的內部性能，而之前這部分性能一直受到專為旋轉型磁碟設計的架構的局限。但Coughlin並不認為SATA會很快消失。「現存的還有很多基礎設施，人們將繼續支持這些基礎設施，」他說。
Coughlin表示，客戶端和企業應用將越來越多地利用NVMe來充分發揮快閃記憶體、以及其他內存級存儲（例如3D Xpoint和其他新興技術）的性能，同時NVMe-oF將支持老舊的存儲技術繼續使用。
Coughlin指出，該標準的另一個特點，是能夠通過使用NVM Express Management Interface (NVMe-MI)將管理從SSD轉移到主機上。而這一點是伴隨著計算存儲概念正在逐步發展出現的，也就是處理能力被置於存儲設備本身上的時候。Coughlin認為，NVMe在這方面也扮演著重要的角色，正如最近由存儲網路行業協會（SNIA）組建的計算存儲技術工作組正在做的事情。
2018年對於這家NVM Express組織來說是忙碌的一年，相繼公布了對NVM Express Management Interface (NVMe-MI)以及相對較新的NVM Express Over Fabrics（NVMe-oF）的更新，這些都將在明年得到人們的很多關注。
據該組織總裁Amber Huffman稱，第一個NVMe規範是在2011年公布的，後來加入了NVMe-MI用於統一管理設備，以及NVMe-oF，在可預見的未來這家NVM Express組織將大力推動NVMe-oF。NVMe規範支持所選框架，無論是乙太網還是Omnipass等，都可以利用隧道協議端到端地利用NVMe。Huffman表示，與PCIe不同，PCIe在連接數十台設備的時候表現不佳，而NVMe-oF可以連接數據中心的數千台設備。
Huffman表示，NVMe-oF 1.1版將於明年初推出，除了RDMA和光纖通道外，還將包括一個TCP層，允許使用InfiniBand、乙太網或Omnipass。通過引入TCP，很多那些現有投資於沒有RDMA功能的網路介面卡的廠商們都可以利用NVMe-oF。
第一個NVMe規範逐漸增加了更新的功能——1.2版本中的實時固件更新和1.3版本中的清理功能已經在SCSI和SATA中很常見了。明年年中推出NVMe 1.4版本將增加IO Determinism功能，以確保跨網路和存儲的緊密且一致的延遲。同時，新增的管理規範也提供了管理設備機箱的能力。
Huffman表示，NVMe的目標始終是保持精益和均衡，開放以適應新技術，如新興的存儲級內存（如3D Xpoint和Optane）。隨著SD 7.0的推進，SD Card Association協會將採用NVMe來擴展性能。她說，目標始終是確保NVMe是一個可以針對未來存儲級內存進行優化的介面。
在對NVMe規範的所有更新和擴展中，互操作性一直是關鍵。隨著NVMe的發展，每年舉辦兩次的NVMe Plugfest大會也在不斷發展。最近剛剛結束的第十屆大會上除了有相當成熟的傳統NVMe SSD環節之外，還結合了針對NVMe管理界面和NVMe-oF的新測試。
新罕布希爾大學互操作性實驗室的數據中心技術高級工程師David Woolf表示，今年有很多人都對利用TCP進行NVMe概念驗證很感興趣，包括不同廠商之間不同的互操作性測試。Woolf說：「我們試圖確保我們在Plugfest進行的測試是遵循規範的，現在在這方面還有一點滯後。」
儘管NVMe協議設計之初考慮到了快閃記憶體，但它與控制器背後的內存類型是無關的，Woolf說。這意味著從NVMe一致性的角度來看，相同的協議測試也是適用的，儘管產品的性能和延遲可能各不相同。儘管測試結果可能相同，但隨著NVMe規範變得越來越複雜，並且添加了越來越多的功能，測試也會變得越來越複雜。例如，添加更多測試來適應NVMe 1.3中的變更。
最後，NVMe路線圖是Plugfest大會的指南，Woolf說。「有一些關於開放式通道類型驅動器和計算存儲的討論。那是相當遙遠的事情。當這些在規範中得到批准和採用時，我們希望在這些在被添加到測試之前我們是得到了通知的。」
隨著NVM Express更多專註於NVMe-oF，測試工作也隨之而來，因此確保它可以在現實場景中進行有效的部署。
計劃於明年發布的NVMe 1.4將支持IO Dterminism，讓主機能夠將SSD視為許多小型子SSD，並在每個小型子SSD中並行處理IO。
Micon一直是NVMe-Of的先驅廠商，已經在去年年初發布的標準之上更進了一步。Micron的SolidScale架構專為低延遲、高性能地訪問計算和存儲資源訪問而創建，專門解決數據中心CPU利用不足的問題，因為當時部署在應用伺服器中的NVMe SSD對IOPS和容量的使用不到50%。
今天，Micron仍然將企業和雲客戶群體視為他們的主要採用者，Micron NVMe產品線經理Cliff Smith這樣表示。「今年我們已經看到了很多規模很大的雲客戶，他們以SSD、在某些情況下還有組件的形式消耗了相當多的快閃記憶體。」
而這主要是受到了從SATA SSD向NVMe SSD過渡的推動。與此同時，戴爾、HP和聯想等廠商通過向他們的伺服器中添加新技術來引導企業客戶群體，而亞馬遜或微軟等雲廠商擁有整個堆棧，因此他們可以更快地採用NVMe。
Smith表示，NVMe正在通過炒作周期，現在被有效地整合，部分原因是大型存儲廠商已經吞併了許多創新的初創存儲公司，這些存儲公司從一開始就使用全快閃記憶體陣列，採用軟體驅動的方法利用NVMe驅動器。與此同時，超大規模數據中心運營商和大型企業客戶已經實施了這些技術。
儘管3D Xpoint和英特爾最近推出的Optane逐漸商業化，Micron的解決方案仍然堅持使用基於NAND的NVMe產品線，同時，3D Xpoint將更多地被視為內存，而不是NVMe介面的替代選擇。
Smith說：「我們的想法是，存儲級內存是另一個層，在這個層中除了DRAM之外，你將有兩個到四個機架。你可以讓數據更靠近處理器，這對於深度學習和機器學習演算法有很大的意義，因為你有一個特定的數據集保留在緩存中。我們真的不想在NVME匯流排上做存儲級內存。」
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