闪存市场趋势和综述

中桥调研咨询首席分析师王 丛

21世纪可谓是数字经济。以云计算、移动互联、社群网站、大数据为主要特征的新兴IT在快速改变各行各业的产业格局和价值分配。故此，被麦肯锡定义为“颠覆性技术”。数字在快速成为企业发展最重要的核心资源。新兴IT让客户服务效率提高60%，生产效率提高58%。以数字为核心经济，网上交易、数字产品和服务销售额达4.4万亿美金，占全球总市场销售额的13.8%。

在中国市场，创新企业通过移动互联和大数据，让电商和Web2.0服务通过“跨界”，挑战传统金融服务、零售行业和物流服务等行业。中国企业用户已经意识到，加速IT转变，通过IT创造价值不再是“锦上添花”，而成为企业持续发展和盈利的基础。相对于传统经济的拼资金、拼规模；数字化经济环境下，“精准、效率”是企业持续增长的基础。新兴IT让企业可以通过大数据分析来精准判断前瞻性商机；通过商业智能，优化高质量服务和产品市场，提高长期投资回报率；通过高效IT服务，为业务提供快捷响应和可靠支撑，优质用户体验。根据中桥2014年6月的调研数据显示，中国企业用户已经意识到T3（云计算与移动互联架构）平台的重要性。参加调研的460名最终用户中，75.2%表示在未来12个月会实现或评估T2向T3的转变。在IT架构和技术选择过程中，企业已经将T3演进作为技术评估的重要考量因素。

T2（服务器和终端架构）向T3平台的转变，驱动了消费者ICT和商业ICT技术与市场的融合。IT服务使用者从传统的以千或万计算，上升到以百万、千万，甚至于以亿来计算。这对于高并行处理能力、海量并发查询、应用高可扩展、自动化动态资源配置、根据负载细粒度优化效率的需求，都远超出T2架构所能支撑的。海量IT服务消费者、快速增加的应用数量、结合大数据的近实时/实时分析，都给传统IT带来巨大挑战。同时，T2向T3的演进也进一步刺激了数据量的快速增长。在这一演进过程中，应用持续稳定的性能、应用高可扩展性，以及确保IT从IT架构管理到IT服务交付演进过程的业务稳定性，决定着IT对业务的支撑能力，和通过IT实现突破创新的能力。

中国市场IT战略重点

图1 未来12个月企业的全闪存部署

中桥调查显示，IT整合持续是2014年中国用户IT战略的第一重点，以提高IT资源使用和管理效率。其次是通过虚拟化实现应用与架构解耦；通过云计算实现从IT架构管理到IT服务自动化交付；以及通过大数据分析和移动互联实现业务突破创新。IT演进过程中，随着CPU性能的快速提升，用户需要高效的解决方案，充分发挥CPU多线程和不断提升的处理能力，从而优化应用性能和保证低延迟。虚拟化环境产生了大量随机读取，采用传统存储技术，不仅导致时间延迟，同时，I/O升级成本非常高，难以实现线性升级IOPs，以保证业务发展过程的稳定性。而在云计算环境下，实时满足各种应用的性能需求，就需要从计算、网络到存储的端到端以工作负载为核心的高性能。与此同时，无论是提高批量分析、业务报表效率，还是满足大数据近实时和实时分析所需性能，对OLTP和OLAP的要求都非常高。在技术升级过程中，CPU性能大概每18到24个月翻一番，如何能够进一步提升内存、网络和存储层的性能，将CPU处理能力转换为业务加速器，驱动着各种闪存技术的快速发展。越来越多的用户通过闪存技术，提升并发处理能力以及海量查询响应速度，保证交易处理的高性能和低延迟，满足虚拟化和移动互联，以及大数据分析过程对性能的需求。

中国市场闪存部署和评估

相对于欧美市场，中国企业对闪存技术使用较为保守，闪存尚处于市场教育阶段。从图1可以看到，目前已采用全闪存技术的中国市场占比较低。有43.7%的受访用户尚在评估是否采用全闪存技术。而在未来12个月，1/4左右（24.5%）的中国用户将考虑采用全闪存技术，这与全球市场预测的闪存会逐步取代15000rpm磁盘，成为一层存储的主流技术还有较大距离。在中国市场，虽然闪存技术的使用还处于初期阶段，但受益于闪存技术，中国市场以新兴数字为核心的业务得到了蓬勃发展。新浪微博、阿里支付宝、京东商城、百度等创新型企业，正通过闪存技术缩短产品服务面市周期，保证高并发使用体验，并加速通过大数据和T3平台实现业务突破创新，成功“跨界”挑战传统行业。

从经济性角度来看，随着闪存经济规模的上升，以及闪存灵活的技术选择，闪存与各种容量和性能优化技术的融合，在2016年，企业级闪存以IOPs成本计算，将与15000rpm磁盘出现交叉。同时，闪存高可靠性和高可用性的不断完善，闪存高密度、低耗能、IOPs的线性升级扩展能力，将加速闪存作为主存储核心技术的趋势。闪存和磁盘技术的有效结合，可以进一步降低时间延迟、提高CPU利用率、降低软件采购成本和数据中心管理运营成本，从而有效实现用户普遍追求的控制TCO的目的。从图2中桥调研数据显示，中国用户评估闪存技术最重要的五个选择因素包括：

图2 闪存技术的重要评估因素

图3 闪存技术的价值

闪存经济性：用户选择闪存，以经济有效地满足业务对I/O的性能需求。闪存价格和投资回报，是阻碍用户选择闪存的重要因素。用户需要根据业务发展需求，选择最适合的闪存技术。评估闪存的经济性，与闪存技术的灵活选择、闪存使用效率、使用闪存后的数据生命使用管理开支，有着非常紧密的关系。

磁盘紧密整合：高I/O性能对于业务关键型负载十分重要。然而，考虑到数据生命周期不同阶段对处理性能和存储资源需求不同，中国用户将闪存和磁盘紧密整合做为评估闪存的第二考量因素。闪存与磁盘的紧密整合，结合着企业级功能，可以最大限度地提高闪存的使用效率，同时，提高数据生命周期管理效率。

数据高可用性：用户往往通过闪存提高业务关键型应用的性能。故此，闪存高可靠性是保证业务关键型数据高可用性和业务稳定安全的核心。

闪存技术灵活性：目前，业界提供不同的闪存技术来应对不同的性能瓶颈。如何根据业务和负载需求灵活选择闪存技术，对不同的闪存技术实现集中统一管理，决定着闪存的长期高性价比和投资回报。

可管理性：闪存技术不仅在服务器端、存储端、网络端提供了灵活的技术选择，还能实现端到端（服务器闪存、存储闪存）的集中统一管理，最大限度降低管理的复杂性，提升管理效率。

全闪存MLC和SLC优势：不同的工作负载对读性能和写性能的要求不同。Oracle等数据库更多的是要求高写性能，流媒体则是高读性能。如何根据不同的工作负载细粒度化发挥MLC和SLC各自的技术优势，是用户提高闪存投资回报的又一重要评估指标。

闪存技术的价值

市场上的闪存技术方案有多种灵活选择，可以在服务器端以PCIe SSD的形式实现，或在存储端以闪存层或全闪存形式呈现。闪存最典型的业务价值包括：

1.提 高OLTP性 能：OLTP负载涉及到在线交易的各个环节。无论网上银行、电商订单处理、在线查询，或各种在线服务注册和交易，OLTP性能直接决定着用户体验和服务质量，决定着业务的增长和利润空间。闪存可以经济、快捷地提升OLTP性能。在业务发展过程中，通过闪存I/O性能线性升级，保证业务发展过程中OLTP的稳定性。

2.闪存应用加速：IT演进过程中，应用形态在发生快速变化。应用多元化、云计算、移动应用的应用可扩展性，对系统的并发处理能力都提出更高要求。以ERP为例，ERP云应用和移动ERP，相对于传统ERP，对I/O性能的要求更高。同时，对数据库性能的需求也不断提升。服务器闪存技术，让用户能最大限度发挥CPU处理能力，最大限度降低时间延迟，保证海量并发查询和满足并行处理性能需求，实现应用加速，保证业务可持续的稳定拓展。

3.VDI/BYOD：桌面虚拟化和移动终端管理启动风暴是用户极为棘手的问题，直接影响到移动办公、远程办公的效率和用户体验。通过闪存技术，用户可以动态满足启动风暴过程所需要的I/O性能，经济有效地保证移动办公效率。

4.商业智能：对数据进行批量分析可以有效提高企业的物流链、资金链利用率，同时，提高技术研发、产品开发和产品服务市场的投放效率。批量分析的数据整合、分析建模、分析报表，对OLAP提出更高的性能要求。与此同时，近实时和实时分析对OLAP和OLTP都有较高需求。充分发挥闪存MLC和SLC技术，可以经济地实现对OLTP和OLAP性能的提升。 中桥对中国最终用户的调研数据也显示，用户选择闪存技术，主要是看中了闪存的以下价值，如图3。

满足业务关键负载IOPs需求：相对于磁盘技术，闪存提供较高的IOPs。而且，随着闪存经济规模的进一步上升和以IOPs成本模式的闪存定价，采用闪存技术来提高IOPs具有相对更好的经济性。

降低时间延迟：内存空间容量、硬盘相对于CPU的性能跌幅、控制器架构和磁盘寻道，是导致时间延迟的主要原因。闪存技术革新的非机械结构消除了传统磁盘的磁道式结构，可以更快地传送数据，极大提高了数据读取速度，显著降低时间延迟。

提高虚拟机密度：高虚拟机密度环境会产生大量的随机读取，从而对存储IOPs的要求不断提升。闪存高IOPs的特点，可以非常有效地应对高虚拟机密度下应用的IOPs需求，并线性升级IOPs来满足应用的扩展需求。

满足大数据分析对OLAP的需求：大数据近实时和实时分析对OLAP和OLTP要求都非常高，这就给传统计算能力和存储性能带来挑战。结合闪存MLC和SLC技术，可以充分满足大数据分析对OLAP和OLTP的需求。

终端管理启动风暴：BYOD和VDI启动风暴是由于产生了大量I/O请求，尤其是当每天大量的虚拟桌面在指定时段同时启动的时候。闪存结合数据流动技术，能够经济有效地以高IOPs应对启动风暴问题。

消除热点性能：结合闪存技术和数据自动分层，能够实时监控并及时将热点数据迁移到高性能的闪存层。不仅满足热点数据的高IOPs和性能稳定性，还提高了存储资源利用率。