Fusion-io的吸引力

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Fusion-io的吸引力

最近因为学习xfs文件系统优化,了解了一下硬盘IO优化方面的知识。其中,Fusion-io这家SSD硬盘提供商给我留下了深刻印象。查了一些资料,整理如下:

关于 Fusion-io

官方网站:http://www.fusionio.com/
中文官方网站:http://fusioniochina.com/

根据“摩尔定律”,计算机处理器的性能以指数倍的速度增长,促使人们对下一代固态存储技术有越来越多的需求。另一方面,机械式磁盘由于遵循“牛顿力 学定律”,性能提升速度较缓,从而带来了性能差距。

Fusion- io是企业级固态技术和高性能I/O解决方案的领先供应商。该公司的固态存储技术弥补了处理能力和存储需求之间的差距,以一种新的以应用为中心的存储类 型,满足数据库的、应用的和系统管理员的需求。

关于SSD(Solid State Disk或Solid State Drive)

固态硬盘(Solid State Disk、Solid State Drive,简称SSD,准确的技术称呼应为固态驱动器)是一种基于永久性存储器,如闪存,或非永久性存储器,同步动态随机存取存储器(SDRAM)的计算机外部存储设备。固态硬盘用来在便携式计算机中代替常规硬盘。虽然在固态硬盘中已经没有可以旋转的盘状机构,但是依照人们的命名习惯,这类存储器仍然被称为“硬盘”。

由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同,所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND存储器,再配合适当的控制芯片,就可以制造固态硬盘了。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口。

ps:Fusion-io的SSD使用的是PCIe接口,具有比SATA SSD更高的带宽。

SSD工作原理

在单级单元(SLC)闪存设备中,一个晶体管可容纳1-比特数据。您通过电子通道将数据写入单元;将足够高的电压加于两端,创造一个足够强大的电场,电子 将穿透氧化物进入浮动门。消除电压,电子将继续停留在浮动门。将电压穿越通道而不施加到门上,扭转偏压,电子将向另一个方向移动。简单的说,这就是闪盘的工作原理-你有两种状态,0和1,即使单元没有电了,状态也会维持住,因此对存储设备来说是非常理想的。

MLC(Multi Level Cell (MLC))与SLC(Single Level Cell (SLC))的区别

目前SSD硬盘使用两种形式的NAND闪存:单级单元(SLC)和多级单元(MLC)。两者之间的差额是每单元存储的数据量,SLC每单元存储1比特而 MLC每单元存储2比特。关键在于,SLC和MLC占据了相同大小的芯片面积。因此,在同样的价格下,MLC可以有两倍容量的效果。

SLC和MLC的擦除性能是一样的,MLC闪存的读取性能需花费两倍长的时间,写入性能需花费四倍长的时间。

SLC的最大优势不在于它的性能好而在于它的使用寿命长。

ps:SLC因为速度快,使用寿命长,一般被用在企业级SSD上。而MLC则多用在消费级市场,如workstation。Fusion-io开发出一种管理MLC闪存的新技术SMLC(Single Mode Level Cell),将SLC技术的企业可靠性与消费级MLC闪存结合起来。SMLC技术的带宽与SLC接近,其耐用性和写入性能也可以与SLC媲美,且成本大大低于传统SLC解决方案。

Fusion-io产品型号和规格

ioDrive


ioDrive作为一种革新性的固态新技术,可大幅提升带宽和应用性能、降低延迟并简化用户的IT基础设施,同时还能削减资金成本和运营成本。

  • 在系统总线和kernel层实现与服务器的集成,以创建一个新的闪存存储层
  • 并非固态盘 — 在性能上轻松超越多个固态盘和单一服务器
  • 提 升应用速度,缩短响应时间并提高效率
  • 降低存储延迟并消除I/O瓶颈
  • 在一个服务器内能实现与数千个磁盘驱动器相当 的性能
  • 从80GB到320GB不等的企业级固态闪存
  • 使用简单,可靠性高

Fusion-io宣称,按每天写入并擦除5TB数据计算,ioDrive 80/160/320GB分别可以使用24年、48年和16年,完全无需担心寿命问题。(这个有待考证)

ioDrive Duo


和ioDrive一样,ioDrive Duo也使用了屡获殊荣的ioMemory技术,在单一设备上实现了性能和容量的翻番。 单一服务器上绑定多个ioDrive Duo,可轻松实现数GB的带宽和高达数十万的IOPS。

  • 性能两倍于业界领先的ioDrive
  • 在系统总线和kernel层实现与服务器的集成,创建一个新的闪存存储层
  • 并非固态盘 —在性能上轻松超越多个固态盘和 单一服务器
  • 提升应用速度,缩短响应时间并提高效率
  • 降低存储延迟并消除I/O瓶颈
  • 在一个服务 器内能实现与数千个磁盘驱动器相当的性能
  • 从320GB到640GB不等的企业级固态闪存
  • 使用简单,可靠性高

ioXtreme和ioXtreme Pro


ioXtreme和ioXtreme Pro PCI Express固态存储设备可提高I/O密集型工作站应用的生产效率。ioXtreme Pro新增了专用的X-Link分层技术,用户向ioXtreme添加一张或多张ioXtreme Pro卡即可实现性能扩展,从而满足极度严苛的工作需求,如电影品质渲染、高清视频重放以及科学计算。

  • 平均带宽为520 MB/秒
  • 吞吐率为700MB/秒
  • 80GB高性能、非易失性NAND闪存存储
  • 复制、编辑和保存海量文件的速度提升5倍
  • 利用ioXtreme Pro扩展多卡性能

ioDrive Octal

ioDrive Octal是一款由Fusion-io设计的自定义式PCI Express卡。该设备拥有8个ioMemory模块,可将8个相同容量和性能的ioDrives放入一张卡中。ioDrive Octal与其他高性能显卡一样适用于所有第二代双插槽PCI Express x16,并能够充分发挥插槽的全部性能。

  • 800,000 IOPS(大小为4k信息包)
  • 6 GB/s 带宽
  • 5 TB 的最大容量
  • 第二代双插槽x16 PCI Express卡

Fusion-io的耗电量


Fusion-io与英特尔X25-M SSD对比

fusion-io的参数不再介绍,英特尔X25-M技术规格如下:

以下引用It168测试结果

处理器:英特尔Core i7 920
主板:技嘉GA-EX58-Extreme
显卡:GeForce GTX 280
内存:6144MB Corsair DDR3-1333
声卡:主板集成
硬盘:英特尔X25-M 80GB SSD x 4和Fusion-io 160GB ioDrive
操作系统:Windows Vista旗舰版
芯片级驱动:Intel 9.1.0.1012和DirectX 10

基准测试软件:SiSoftware Sandra 2009


两块英特尔X25-M SSD组成的RAID0读取性能


四块英特尔X25-M SSD组成的RAID0读取性能


两块英特尔X25-M SSD组成的RAID0写入性能


四块英特尔X25-M SSD组成的RAID0写入性能


Fusion-io 160GB ioDrive的读取性能


Fusion-io 160GB ioDrive的写入性能

总结:两块英特尔X25-M SSD组成的RAID0与四块英特尔X25-M SSD组成的RAID0读取性能几乎没什么提升,但写入性能大幅提升。Fusion-io 160GB ioDrive的读写性能几乎一样,而且带宽很高。特别适用与对写要求很高的场合。两块英特尔X25-M SSD组成的RAID0性价比较高。

其他

到这里,也许有部分人会觉得Fusion-io多么牛X。但是实际应用环境的性能不仅仅取决于某项技术,而需要综合考虑。这里引用一篇MySQL Performance Blog的博客给那些人泼个冷水。

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