软件定义闪存需要灵活的处理器架构

随着大数据应用的兴起，在诸如内存中分析及数据库信息处理等应用中，性能都是一项关键的考量。因此，企业级固态盘（SSD）正迅速崛起。IDC预测，至2015年，企业级SSD的细分市场将会价值55亿美元[i]。许多情形下，SSD都在多层存储系统中作为最高级别使用。然而，随着全闪存阵列的性价比不断改善（包括每次IOP的费用（$/IOP）及每个工作负荷的开销（$/workload）），也存在着转向全SSD存储阵列的趋势。

基于闪存的SSD不仅在企业存储中所占比例有所提升，它还成为了几乎无所不在的核心存储部件，通过运用高速缓存或存储分层来确保优异的最终客户体验。然而价格仍是阻碍其通用的瓶颈，因此对于SSD产业而言，最合理的趋势就是力图通过”技术复用”来满足客户所需求的高性价比并增加技术的采纳度。

若是以串列SCSi（SAS）市场为例，有三种截然不同的SSD使用模式，通常用五年间的每日随机填充（RFPD）或五年间每天填满整个硬盘xx次的指标来进行衡量。有的读密集型负荷会达到1-3 RFPD，混合型负荷则是5-10 RFPD，而写密集型负荷则需要20+ RFPD。此外，不同的客户群(企业以及数据中心)对于在其基础架构中采用何种SSD以进行应用优化和扩展都有不同的需求。这些需求上的不同通常体现在产品验证中对服务年限、性能、功耗及对边缘条件的敏感度等方面的要求。SSD厂家的挑战在于如何满足这种种纷繁多样的需求，与此同时，提供性价比优良的解决方案。

企业级应用中的软件定义存储有种种不同的定义及解释，从虚拟化的存储池到存储即服务等不一而足。本文中所谈论的软件定义存储则是指使用基于闪存的SSD来运行软件及固件，以实现从冷存储到高性能SSD及高性价比高速缓存等不同需求。这种趋势源于以下几种原因：

随着控制器开发成本与风险的提升，运用软件来进行优化的理念不仅变得日益风行，而且成为了生存的必需。控制器开发通常光是芯片就需要高达数千万美金，并且还时常需要多个版本，愈加增大了成本及出错风险率。

进行高速设计及特定原型优化（SAS或NVMe）所需的开发人员并非唾手可得。因此，软件定义闪存，即利用处理器上的固件来进行硬件优化，就日益成为业界用针对不同应用模式来优化闪存的有效途径。例如，下文将描述的针对PMC的SAS闪存控制器进行的固件及配置优化只花费了芯片开发费用的1/10，直接的好处就是降低了最终产品的成本。

产品验证的费用可能非常庞大，企业级SSD的验证周期也可能非常漫长，因此，上市时间要求紧迫的解决方案也可以在实际条件许可的前提下，尽可能广泛地充分利用芯片及固件的复用。

要支持从高性价比的冷存储到用于数据库应用的高性能SSD等如此多样的需求，就需要一种精心设计的、灵活的芯片架构来提供软件定义的解决方案。这些解决方案需要支持基于如下种种需求的软件优化（仅举几例说明）：

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