StoreServ陣列采用特殊硬件，即一套ASIC來加速存儲陣列操作，而且其每代陣列都會在這方面進行重新設計。目前的設計為第五代。

作為惠普企業業務公司研究員兼StoreServ架構師，Siamak Nazari當下主要負責第六代ASIC的設計工作。

每代ASIC設計往往需要效力五年左右，這意味著Nazari必須要著眼于未來可能出現的需求，同時考慮存儲陣列介質、存儲陣列軟件以及主機訪問需求等實際條件，猜測從2018年到2023年間第六代ASIC會面臨怎樣的具體考驗。

Nazari與硬件團隊協同設計這款ASIC芯片。在惠普企業業務公司的存儲業務運營工作中，它歸屬于由Vish Mulchand領導的系統定義存儲業務，而這位上司則直接向惠普企業業務公司存儲業務負責人Manish Goel報告。

Patrick Osbourne負責運營軟件定義存儲部門，同樣向Goel報告。而Goel則向惠普企業業務公司企業級系統業務負責人Antonio Neri報告。

第五代ASIC已經由純磁盤與混合閃存/磁盤設計向全閃存方向邁進，其能夠極大降低存儲介質的訪問延遲。Nazari假定后NAND時代存儲介質又會出現一輪變革，例如電阻式RAM（簡稱ReRAM）、憶阻器類存儲方案、3D XPoint以及STT-RAM（即自旋轉移力矩RAM）與PCM（即相變存儲器）等等。ASIC需要涵蓋這些技術成果，從而實現更低的延遲--而不再像NAND時代那樣主要關注使用壽命。

Nazari指出，惠普企業業務公司目前比較看重XPoint以及ReRAM。他表示，惠普企業業務公司與SanDisk（目前已經歸屬于西部數據）間的合作關系仍在繼續，相關產品應用于惠普的服務器方案當中。因此，他認為采用ReRAM以及XPoint介質的惠普服務器將能夠在采用DIMM實現形式的情況下實現次微秒級訪問延遲。他同時解釋稱，NVMe over Fabrics類型的網絡能夠實現更低網絡延遲，同樣能夠有效提升該陣列的性能表現。

在他看來，StoreServ陣列擁有六大主要元素，具體包括服務器主機訪問、主機-陣列通道（一般采用光纖通道）、配合ASIC的陣列控制器、控制器-介質通道以及陣列的介質驅動器。圖一所示為各元素間的協作關系。

他認為，目前控制器與存儲介質間的對接通過采用光纖通道與SAS，未來兩到三年內NVMe形式將逐漸普及。Nazari能夠在ASIC領域自由創新，他表示其已經擁有內置存儲語義并能夠假設單一系統域。XPoint SSD的訪問延遲應該在10微秒左右，低于NVMe NAND的60到100微秒。SAS的引入將額外增加10到20微秒，但其擁有NVMe所不具備的、經過良好定義的錯誤處理協議。在他看來，SAS的延遲水平已經可以令人滿意，而協議的可靠性也要高于NVMe。

圖一：StoreServ陣列總體示意圖

Nazari宣稱，第六代ASIC將針對NVMe進行優化。他關注的是各類數據服務（包括快照以及復制等）需要具備與第六代ASIC相匹配的延遲水平。他著眼于CPU周期與IOPS，并指出3PAR陣列通常只需要占用相當于競爭對手陣列產品一半的CPU周期或計算核心數量，這主要是由于擁有每秒800 MB傳輸帶寬的ASIC能夠作為存儲協處理器起效。

他表示，至強核心的傳輸帶寬為每秒150 MB。

在第五代ASIC StoreServ陣列當中，各控制器會耗費大量時間等待鎖定，而他希望在新一代方案中降低這方面時間。方法之一就是向硬件添加更多隊列，其數量甚至超過核心數。另外，惠普企業業務公司還與各HBA供應商開展合作，包括QLogic、Emulex、LSI等等，希望立足于其適配器產品實現陣列隊列添加。這項倡議獨立于特定光纖通道標準之外，例如每秒16 Gbit與每秒32 Gbit。

服務器與介質驅動器間的整套數據訪問路徑必須實現進一步提速，同時支持NVMe驅動器與NVMe架構，其中ASIC幫助各控制器更好、更快地完成處理任務。被Nazari設定為關注目錄的NVMe over Fabrics規范正在不斷演進，而后NAND時代下的首款XPoint SSD預計將在今年年底推出，XPoint DIMM也將在2017年年內亮相。

如果Nazari和他的同事們能夠順利完成工作，那么第六代ASIC StoreServ陣列將完美支持后NAND時代下的各類存儲介質與NVMe架構，同時繼續在不具備硬件（與固件）加速機制的商用陣列上擁有良好表現。作為老牌陣列供應商，惠普企業業務公司并不打算放棄其對外部陣列業務的關注；事實上，他們希望推出更為強大的第六代ASIC并為其陣列產品提供有力推動。

原文發布時間為：2016年7月4日

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的StoreServ的ASIC架构师必须面向未来做出决断的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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