润物细无声 英特尔至强的存储之道

英特尔至强为存储系统“提速”

如今，英特尔处理器至强处理器已经被存储系统广泛采用，无论对于存储系统的性能还是设计都起着一种“润物细无声”的推动作用。根据分析公司IHS iSuppli的调查报告，今年下半年来自企业级存储产品领域的需求预计将增长13%，而推动企业存储需求增长的主要动力即来自于处理器。

与此同时，企业存储系统制造商们也逐步构建完整的基于英特尔处理器的产品线，包括IBM、NetApp、HDS和EMC等主流厂商，其中EMC更是宣称自己的存储系统百分百支持并采用英特尔技术架构。由此可见，英特尔处理器在存储领域的影响力和地位已经逐步稳固。

就在前不久，NetApp推出了第六代、针对高带宽应用、极高存储密度及超长运行时间而优化的存储系统——E5400系列产品，它的一个重要改变之处就是将控制器更换为Intel IA架构，这几乎也是整个企业存储行业的大势所趋。

E7900（原Engenio 7900，对应IBM DS5300）的控制器设计采用了LSI已经发展到第七代基于PowerPC处理器的XBB2架构。那么E5400使用了什么样的架构设计来实现“带宽/驱动器数量相匹配”呢？

E5400的配置是最大24GB缓存和16个8Gb/s FC主机接口，也就是每控制器最多12GB和8个8Gb/s光纤通道。控制器设计为带有自动I/O路径故障切换的Dual-Active（双活动，Active/Active）模式；另外，双控制器的数据缓存互为镜像并且提供电池备份（BBU）和离线保存到闪存的特性。

如果使用了单独的RoC/RAID卡及其本地缓存，被保护的“镜像”缓存容量写成24GB（系统内存）显然不合适。如此则表明E5400的RAID功能，很可能是通过带有XOR/P+Q硬件加速和异步内存刷新（ADR，专门用于缓存保护）的Xeon C系列处理器来实现的。

Intel在2010年春季北京IDF上介绍的至强C5500/C3500架构设计

在Xeon C5500/3500系列CPU的DataSheet中，除了LC3518、LS3528和Celeron P1053支持双通道内存之外，其余的都是3通道。IBM中端存储系统Storwize V7000使用的CPU应该是2.13GHz的Intel Xeon EC3539，具备3通道内存控制器而实际配置为双通道（2条4GB）DDR3 1066MHz内存。

E5400的控制器与Storwize V7000相比，除了内存配置为3通道、容量不同之外；主机接口部分没有2个GbE（千兆以太网，灰色部分）iSCSI，也就是说相当于在PCIe x8总线连接一个FC控制器（红色）之外，左侧一排浅绿色的“前端 – 可插拔PCIe卡”部分连接另一个4端口8Gb/s光纤通道子卡（就像E2600选配的HIC主机接口子卡那样）。

基于Xeon C5500/3500的平台加上Intel 5520 IOH（芯片组）提供更多的PCIe信道

后端的驱动器连接部分，需要有一个PCIe x8连接到背板用于双控制器之间的NTB（非透明桥接，实现缓存镜像等数据交换），Intel Xeon C5500/3500平台还有一种I/O增强的设计，即添加一颗Intel 5520 IOH芯片组专门用来提供更多的PCIe信道。

Xeon C处理器通过专用的QPI高速通道连接IOH，这样就避免了Storwize V7000使用PCIe x16连接CPU和PCIe Switch造成的I/O信道“浪费”（对冲），以至于只有32个lane用于向外连接。而上图所示的方案，既释放了CPU自带的PCI Express 2.0 x16，再加上Intel 5520提供的36 lane PCI Express 2.0，这使得PCIe信道数量就不再是问题了。