非挥发性存储器(NVM Express；NVMe)规格即将展开近三年来的首度重大更新，朝向成为固态硬碟(SSD)控制器接口的既定标准之路迈进了一大步。
Hands表示，供应商采用新规格并整合于其产品中还需要一段时间。毕竟，支持NVMe 1.2版规格的装置从去年秋天才开始陆续推出。他说，除了需要花时间更新产品功能以外，虽没其他影响元件供应商的阻力，但一般也需要两年的时间。
Hands说，NVMe 1.3包含24项技术方案，可针对客户端、企业和云端功能分为三大类。最重要的进展是支持虚拟化，让研发人员能够更灵活地将SSD资源分配给特定的虚拟机。他说：“现在，如果要在虚拟化环境中使用NVM Express装置，虚拟机管理程式(hypervisor)的NVMe驱动器就必须为客户的操作系统(OS)模拟NVMe SSD，”Hands说，“目前的进展不错，但仍存在一些延迟。”
Hands表示，超快速的储存级存储器元件开始变得更具意义，因为将原始装置放在hypervisor之后，可能会大幅度减少输入/输出操作(IOP)的次数。而要在虚拟化环境中从每个SSD取得最高性能的技巧在于让它看起来像SSD一样原生附加在每个虚拟机上。NVMe 1.3可利用PCIe的单根I/O虚拟化(SR-IOV)功能，支持储存共享与直接分配。他说，“现在你可以分割并智慧化地分配资源了。”
Hands表示，这为支持云端环境和多租户技术的公司带来了许多价值，但为了获得最大的价值，研发人员必须该将资源分配写入软件定义的储存堆叠。他说，在NVM Express董事会的一些大型客户正在推动这项功能。目前的方法是为每个工作负载使用更多较小的SSD，如此就不可能影响其他工作负载的服务品质。
NVMe 1.3版中的‘Streams’功能能减轻主机托管工作负载的写入放大(WA)现象
Hands表示，1.3版中最令人振奋的功能之一就是‘Directives’，它是主机和装置交换后设数据的新架构，非常适合于全快闪存储器阵列，在每个SSD上支持更好的工作负载最佳化。他说，SSD的容量慢慢的变大，目前的平均容量已达到了4TB并正快速增加中。在多租户环境中，这在某种程度上预示着在单个SSD上混合著不同的客户工作负载。“因为在同一个硬碟上有不一样的工作负载，不可避免地会损害产品的耐用度，”Hands说。
‘Directives’功能的早期范例是‘Streams’，它让主机向控制器显示，在写入命令中的特定逻辑块是一组关联数据的一部份。控制器能够正常的使用这些资讯，将有关数据储存在有关的位置或用于增强其他性能。Hands说，基本上，‘Streams’可将来自云端托管应用中不同租户的有关数据进行简单的标记，从而为NAND SSD最佳化性能以及提高其耐用性。
透过在云端托管应用中采用不一样租户的有关数据的简单标记，Stream功能最佳化NAND的SSD的性能，并提高。
Hands 说，NVMe 1.3版的其他新功能还包括针对SSD的增强型除错工具，迄今为止，这一直是SSD供应商主导的领域；此外，还有非常多热量调节的细部控制，不仅针对系统的温度，也包括工作负载。
Hands说，最新的NVMe规格还支持在低资源环境(包括行动装置)执行启动程式，这将可让较低成本的NVMe装置占用空间较小。NVMe 1.3版还为符合规定标准的SSD擦除提供更广泛适用的操作。
相较于3D NAND寻求在2018年达到广泛采用的引爆点，NVMe似乎更定位于在2018年底之前成为SSD的主流接口。Hands表示，虽然SATA和SAS任旧存在一定的市场，但几乎很少再添加新功能。“这正是NVMe引领创新之处。”
(参考原文： DoE Supercomputer Does Big Data，by R. Colin Johnson)
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