英特尔的第三代SSD:搅动市场 图谋主导

DOSTOR存储在线 3月30日北京原创报道: 英特尔在北京正式宣布了X25-M SAT固态硬盘的接替者英特尔SSD 320系列,而这也标志着英特尔的固态硬盘产品线,正式转向25nm制程NAND闪存,对于一直将SSD作为开放数据中心战略中重要组成部分,视作改善数据中心I/O性能的重要途径的英特尔,SSD 320的推出,意味着其下一步将会有新的针对更进一步的数据中心战略的意图,而英特尔SSD的步伐,相信会就此加快走入数据中心,成为企业级应用SSD参与者的步伐。

与目前英特尔固态硬盘的其他两条产品系列SSD 310和SSD510不同,英特尔明确提出SSD 320横跨“个人及数据中心应用”,英特尔非易失性存储器解决方案事业部营销总监Pete Hazen表示“无论是有硬盘升级需求的个人用户还是企业 IT 部门,或是希望在数据中心内部署固态硬盘的企业,英特尔® 固态硬盘320系列都能在其整个生命周期内提供卓越的品质和可靠性。”

英特尔目前在售的SSD产品线,X25-M很快就是明日黄花了。

SSD 320与月初才刚刚推出的510系列最大的不同,就在于采用25纳米制程技术,而SSD 510采用的仍然是上一代的34纳米制程,因此,英特尔将320称为“第三代固态硬盘”,而制程工艺的改变显然也提升了320的性能和容量——SSD 320将拥有超过510的最大250GB的300GB和600GB容量——除了80GB、120GB、160GB这些面向主流消费及DIY高级玩家、工作站的容量之外,300GB和600GB容量也说明SSD 320在英特尔的战略中,希望在数据中心,尤其是需要大文件复制、大容量SSD加速的应用中有所建树。

在2010年存储中国峰会上与齐炜聊得最多的是万兆以太网和聚合型以太网,再见他,重点已经是当下最热的SSD,齐炜说自己负责SSD和以太网是“数据中心的IO部分”,显然这也是英特尔有战略考虑的。

而除了容量,SSD 320显著提升的还包括更快的IOPS性能、连续写入带宽、增添的更强大的数据安全特性、断电管理以及创新的数据冗余特性——自2008年夏末推出X25-M 固态硬盘产品之后,英特尔此次首度提到其价格方面的优势,表示“相比于前一代产品,价格下降幅度最高可达约30%”。

英特尔换用25nm:320系列获大幅提升

提到320系列的发布,英特尔公司负责数据中心以太网和固态硬盘的业务发展经理齐炜表示,这是英特尔推出固态硬盘以来,性能、容量和价格都有极大的拓展的一次发布,320系列的固态硬盘在齐炜看来除了面向个人端、工作站等英特尔既有的SSD客户应用环境之外,他多次提到,320系列能够面向“数据中心和企业IT应用”,尤其是在“一些企业有大量的文件需要迁移、复制的应用环境下,是具有一定的意义的。”

320系列的SSD虽然仍然采用与前一代X25-M G2系列相同的PC29AS21BA0主控芯片——同样的芯片可以在310系列上看到——但是NAND闪存已经换成了25纳米制程的产品,除此以外,英特尔为320系列增加了掉电数据保护功能、改进的数据校验机制和较大且更快的缓存。

按照Intel给出的数据,在600GB容量型号上,随机读取性能每秒最高可达39500 IOPS,随机写入性能每秒最高可达23000 IOPS——部分国内外媒体评测的数据显示,这个数据的真实可信,并且在部分的评测中,已经接近甚至达到了类似的性能表现。

320系列可能还不是英特尔的革命性的产品,但是英特尔让固态硬盘进入主流市场的决心是毋庸置疑的,也只有固态硬盘成为主流市场,英特尔这样的企业才有钱可赚。

尤其是在持续访问的性能上,SSD 320(国内有媒体和渠道称之为X25-M G3或SSD 320 G3)的持续读取速度虽然仅比前一代的产品的250MB/s提升了20MB/s达到270MB/s,但是令人吃惊的是持续写入速度提升至最多2.2倍——220MB/s的速度远远超过前一代100MB/s的速度峰值,而参照4KB随机写入从8600IOPS提升到了23000IOPS的成绩,显然英特尔在SSD 320的写入上做足了功夫。

当然,许多性能的提升与英特尔更快更大的缓存密不可分,新的SSD 320在Cache上较为大方的使用166MHz的64MB DRAM(40/80GB版本使用32MB),这对于前一代的133MHz 32MB缓存的提升是明显的,加之从34纳米过渡到25纳米,性能的提升显然是值得期待和可信的。

除此以外,英特尔此次发布SSD 320产品的超量配置则为300GB产品为320GB,Windows下的可用容量为279GB,约7%的超量配置中规中矩,算是对用户在高昂的价格之下有个可接受的交代。

300GB版本,600GB的版本由于固态硬盘“容量越大,性能越好”的定律,能够达到320系列性能的顶点。

在此次设计中,英特尔创造性地利用了固态硬盘上的闲置存储区域来部署新增的冗余功能以保护用户的数据,该功能即使是在断电情况下也可实现,不过据齐炜表示,即使是用来冗余的空间也不是非常大的,至少英特尔不会不惜血本的做1:1的配置(这显然是不可能的,不过对于个人玩家来说,如果真的能1:1的冗余配置,我倒是希望不做冗余,而不是把可用空间开放出来。)。

对于用户和媒体最关心的掉电保护设计,齐炜透露英特尔并未采用“超级电容(super-capacitor)”设计,英特尔的方法是采用多个成本更低的钽电容——在缓存附近增加了许多钽电容,提供掉电数据保护功能,可在系统突然断电时利用电容的剩余电量将缓存中的数据,这是一个经济但可以接受的办法,体现出英特尔一贯的提供“适合市场和用户”产品的设计思路。

三条主力差异竞争:英特尔手握主导权

在英特尔目前的固态硬盘产品线上,如果抛开即将停产和下架的X25-M,现在英特尔拥有SSD 310、510和320三个系列,320系列通过介绍可以知道其所代表的是新一代的25纳米制程工艺的新一代产品,而310的未封装形式和超小的体积,实际上更适合一些特别的应用和系统架构,510则是英特尔目前唯一支持SATA III(也就是6Gb SATA)的产品。

细数英特尔的三款产品,SSD 320是英特尔的“自主产品”,自己的控制器加上自己的设计开发,也是最新的采用新制程、提供新的掉电保护和大容量高性能缓存的产品,从通用性上来讲,目前也是最好的,虽然不支持SATA III,但是这对于英特尔来说详细不是难事,虽然510的SATA III是来自合作伙伴Marvell。

310太小了,如果要想在普通笔记本上使用,要加转接卡。

310看起来不像是固态硬盘而更像是“固态存储卡”或者说是“加速卡的子卡”,齐炜用“火柴盒”来形容310的大小,这款产品并不能称得上是真正意义上的固态硬盘,成为“固态技术加速模块”可能更为合适(310上的插槽mSATA接口并不能接在miniPCIe上),齐炜表示,这个产品的目的是一些超轻薄笔记本,或是笔记本上起到加速作用的系统盘(比如把Windows 7和PhotoShop这些怪兽装在上面),同时也面向一些嵌入式或特殊的用途。

按照我们的推测,由于业界有一些固态技术加速卡,比如LSI或是一直打算把SSD当缓存用的NetApp,可能都较为合适,不过基于MLC技术的310如果用在这上面,要么换用SLC,要么就只能服务于类似HPC系统、大型数据库的索引表去解决metadata的问题了,大量的写入对于310来说,显然不是个好的选择。

510是三款产品中唯一支持SATA III,但是选用的是Marvell的方案,对于英特尔来说,产品上市及用户适用度是其最关心的,就像是Xeon处理器一样,英特尔有自己一套的想法,事实证明,这是正确的——笔者一直认为,高至CIO,低至管理员,可能最多关心下MLC和SLC,有会去管你是Marvell还是英特尔自己的控制器?510的450MB-500MB/s顺序读性能和210-315MB/s顺序写性能(120GB和250GB),显然是用户所欢迎的,只是容量未来更大一点自然更好。

而且几乎可以肯定的是,英特尔既然有了320系列,就一定不甘心510仍然停留在34纳米上,而既然SATA III已经被证明“可以有”,320系列也就绝对不会停留在SATA II上面,未来无论是25纳米规格的510(520?)还是6Gb的320(330?)应该都不会太远。

310、320和510,代表了英特尔在特殊用途(应该主要是OEM)、高IOPS(新一代制程)、高带宽(新一代接口)上的优势,但更显著的优势,或许是英特尔此次意图明显的拉低价格的举动。

英特尔玩SSD:SSD也有摩尔定律和Tick-Tock?

在产品发布现场,有媒体记者谈到“是否固态硬盘也存在‘摩尔定律’?”齐炜对此并无直接的回答,但是他强调英特尔一直在加快固态硬盘的普及——从更快的性能和更低廉的价格上——如果套用处理器的摩尔定律,显然每18个月性能提升一倍的愿望还有待实现,但英特尔确实将价格拉低到了新的水平线上,如果从“价格/性能比”或是“价格/容量比”上来看,我们确实可以用更低廉的价格买到更大的容量和更高性能的产品,或许这也算是固态硬盘的摩尔定律。

其实从齐炜展示的数据上来看,固态硬盘确实有产生摩尔定律的基础和条件,一方面传统的磁盘过去十年可以说变化不大,单位容量的价格确实在不断下降,但是单个磁盘的性能实际上没有什么变化,这也就是为什么磁盘阵列系统在固态硬盘进入之前,不断的出现“盘越来越多,规模越来越大”的原因之一——我们只能够用堆叠硬盘的方式获得性能,而FC-Al的架构却在一定程度上通过复杂性限制了这种方式的实现——SAS连接技术的发展让我们可以堆叠更多的盘,但问题是,堆叠硬盘是个成本无法控制的方式,尤其是供电、散热以及谐振等问题。

 从Xeon到数据中心,如今又是SSD,英特尔对IPTV一贯的重视。

在4、5年前EMC宣布在企业级存储系统上加入SSD的时候,业界认为这是“痴人说梦”并认为不会有人买单,但事实证明买单者甚众,这是EMC也没有想到的,究其原因,就是固态硬盘大幅度的提高了我们对企业级存储系统性能的认识,十几块甚至是几块(惠普一直认为在中端系统有8块SSD足以,当然,这个数字还有待商榷)SSD所带来的性能提升是以前堆叠几十、几百块盘无法比拟的,并由此催生了Tier 0概念与SSD的紧密联系。

前文对比X25-M和320系列的数据不难发现,自2008年X25-M以来,虽然读取带宽和IOPS没有太大变化,但是持续写入速度和4KB随机写入速度都有了两倍以上的提升,容量更是从80/160GB,直逼600GB(320有40/80/120/160/300/600 GB多个容量型号),无论从性能和容量上,都有几倍的提升,从这个角度来看,固态硬盘的“摩尔定律”是客观存在的。

从价格上面来看,英特尔固态硬盘320系列的价格(基于千块批发单价)是:40GB型号为89美元;80GB型号为159美元;120GB型号为209美元;160GB型号为289美元;300GB型号为529美元,600GB型号为1069美元——记得2008年X25-M的80GB的价格大概是225美元,对应209或289美元的160GB型号以及目前159美元的80GB型号,价格也达到了接近一半的降低。

因此,基于对容量、性能和价格综合考虑,虽然固态硬盘很难拿出类似“每18个月晶体管密度增加一倍”这样的量化指标,但是仍然是有一个高速发展的定律的——摩尔定律归根结底是说明处理器发展速度的“快”而非一个准确的周期性——对固态硬盘也是如此。

510是SATA III而320是25纳米,这样的共存形式或许也显示出一个信号,那就是英特尔考虑在3XX和5XX系列固态硬盘上,实验“Tick-Tock(钟摆模型,一年提升制程,二年更换架构)”——从Marvell升级到英特尔自主控制器+SATA III+升级到25纳米的5XX系列,或是自主控制器+25纳米+升级到SATA III,如果抛开采用Marvell芯片的解决方案是否为临时解决方案的话,英特尔相信会对固态硬盘产品在接口、制程、容量和面向市场的情况下有一个稳定的发布战略。

对此,齐炜在活动上不经意间表示“今年是英特尔固态硬盘发布非常多的一年”,相信英特尔会有考虑推出25纳米的510,而320升级到SATA III也是指日可待的事情。