在2023雲棲大會上,阿裡巴巴平頭哥發佈旗下首顆SSD主控芯片鎮嶽510。該芯片為雲計算場景深度定制,並且鎮嶽510將率先在阿裡雲數據中心部署,可應用於AI、在線交易、大數據分析、高性能數據庫、軟件定義存儲等業務場景。那麼鎮嶽510究竟怎麼樣?
鎮嶽510
鎮嶽510集成多項創新技術,使用平頭哥自研芯片架構,采用 RISC-V架構玄鐵910多核CPU系統,內置大量自研硬件加速模塊,有效平衡性能與功耗;在內存和接口方面,支持業界最領先的DDR5、PCIe 5.0技術,大幅提升芯片的數據吞吐速率;在可靠性方面,通過自研LDPC糾錯算法與介質電壓預測算法,大大降低誤碼率。
該芯片還針對雲計算場景進行深度優化,芯片與雲存儲軟件系統緊密融合協作,有效降低數據讀寫的延時,為系統帶來更高的性能。例如,鎮嶽510在支持NVMe的隊列級調度機制的同時,額外實現更精細、更靈活的IO級調度機制,結合雲存儲系統,能更好地滿足延遲敏感型IO場景的需求。
簡單來說,鎮嶽510達成4個關鍵指標:
在IO處理能力方面達到3400K IOPS;
在時延方面達到4us IO執行時延;
在可靠性方面誤碼率低至10^-18;
在節能方面每瓦功耗可提供420K筆IO訪問,以一個部署10萬塊的SSD數據中心為例,相比目前主流的PCIe 4.0 SSD,鎮嶽510在相同的性能下僅主控芯片每年可節省260萬度電。
與英特爾傲騰P5800X對比
雖然英特爾® 傲騰™ 數據中心級固態硬盤 P5800X 系列發佈於2020年,而且這還是一款PCIe 4.0固態硬盤,但由於一般固態硬盤隻是使用NAND閃存作為存儲介質,而傲騰系列則使用3D XPoint作為存儲介質,這與傳統的NAND SSD相比,可大幅提升讀寫帶寬並降低延遲。因此P5800X在一段時間內成為“行業天花板”。
在具體參數方面,英特爾傲騰固態硬盤 P5800X 系列可以在 70/30 隨機混合工作負載下實現高於規格表的性能——至高可達 200 萬次 IOPS。
在時延方面最快可以做到小於5us,在可靠性方面誤碼率低至10^-17。也就是說鎮嶽510在IO處理能力方面明顯超過P5800X(鎮嶽510為3400K IOPS、P5800X為2000K IOPS)。在時延方面已經達到P5800X的水準(鎮嶽510為4 us、P5800X為5us)。在誤碼率方面,雖然P5800X等一眾企業級固態硬盤誤碼率已經低至10^-17,算是十分夠用。但鎮嶽510則是更進一步,做到10^-18。
與其它PCIe 5.0固態硬盤/主控對比
目前市面上大多數PCIe 5.0固態硬盤/主控IO處理能力均在3000K IOPS以下。
在主控方面,比如英韌科技的IG5669和Microchip的Flashtec NVMe 4016,在IO處理能力方面達到3000K IOPS,算是業界較為優秀的主控產品。
在固態硬盤方面,比如PBlaze7 7940 系列和大普微的海神5系列IO處理能力達到2800K IOPS,算是業界較為優秀的企業級固態硬盤產品。
結語
從技術參數上看,鎮嶽510 的IO處理能力高於市面上的一般企業級固態硬盤。在IO執行時延方面也優於市面上的一般企業級固態硬盤,也就隻有傲騰系列與之相近。而在誤碼率方面比起一般企業級固態硬盤也領先一個數量級。
所以簡單來說,鎮嶽510是一款針對雲端存儲場景進行深度定制和優化的主控芯片。可以實現極致的性能、復雜負載下的穩定時延、更優的TCO、更高的存儲密度。