美光公司发射内存内闪存数据“火箭”，将数据处理速度提升至新高度

美光公司存储业务部门（简称SBU）希望利用两项创新性举措颠覆整个服务器运行方式：内存内应用程序加速数据处理火箭与即时访问、冷门数据闪存存储库。

我们在一份硅谷简报当中了解到了美光公司的发展规划，而这一切将从芯片层面起步、以NAND芯片开发为前导。

芯片技术

美光公司目前已经在代工体系当中生产NAND芯片，并将其纳入到SSD及PCIe闪存卡等面向OEM及消费者受众的产品当中。举例来说，IBM公司就在其FlashSystem全闪存阵列当中使用了美光MLC闪存。

这两项基础性NAND技术正在不断发展。芯片正由原本的平面16纳米MLC闪存向采用4X到3X（即40到49纳米及30到39纳米）制程的3D TLC闪存转型，旨在给TLC带来更理想的访问速度与使用寿命。而同样关注容量水平的美光亦指出，50TB的SSD产品也将在未来具备可行性。

美光公司并没有明确透露当前的制程尺寸，但我们认为其应该在30纳米到49纳米之间。此类芯片将作为内存内应用程序存储记忆体的高容量组件，相当于将SAP HANA的设计思路引入到更多日常应用当中。

这些TLC 3D芯片将逐步演化为3D QLC芯片，主要负责支持主动归档应用程序，而在接下来的后NAND时代3D制程将进一步缩小至更低水平。也许届时将出现3D HLC（即每单元6 bit）技术方案。

而从组件层面来看，美光公司利用这套堆栈打造出了SSD与PCIe闪存卡两类产品。二者在演进过程中都采用标准NVMe接口，其在配合速度远超SATA/SAS的直连接口后应该能够使得外部PCIe存储体系具备取代低速LAN连接的能力。

存储业务部门

美光公司新近成立的存储业务部门（简称SBU）由Darren Thomas负责领导，其业务范畴将超越传统意义上的芯片及标准（商业）SSD/PCIe组件销售工作。

Darren Thomas,美光公司存储业务部门负责人。当初效力于戴尔公司时蓄下的胡须如今已经被剃了个精光。

根据我们了解到的情况，目前存储业务部门主要面向四大业务市场：

• 售后升级市场
• 通过OEM方式实现的企业计算业务市场
• 企业市场
• 面向类似谷歌/Facebook等尖端范畴的超大规模与云服务供应商的数据中心市场

存储业务部门的首要任务是与客户进行协作。美光FortisFlash产品采取的是非标准化外形设计，而且由IBM方面在接口层面对其进行了深入定制。

希捷与美光之间亦存在着多方面交易，而前者目前已经中止了与三星公司在闪存领域的战略合作关系。希捷旗下的混合磁盘驱动器，也就是SSHD，即是将一小部分美光闪存添加到磁盘驱动器当中，旨在为高优先级数据带来优于磁盘的访问速度表现。

美光公司从希捷处为其SAS SSD产品购入了配套固件，而希捷则将来自美光的闪存方案纳入到自家Xyratex阵列当中。希捷与美光之间建立起为期五年的滚动交易关系，其中包括大量美光NAND芯片组件的供应协议。

堆栈系统

美光公司希望超越这一层面，Thomas亦指出“我们正在努力着眼于将美光带入系统层面，从而俯瞰这一领域。”他的表述到底有何含义？

我们可以设想美光公司所处的价值堆栈范围如下图所示，从左侧（芯片）到右侧（应用程序软件）贯穿了组件、模块、硬件系统、基础与系统软件：

在这份图表当中，Chips（芯片）柱状图形中的框体代表的是美光公司现有及即将推出的NAND芯片类型，被标记为“Future（未来）”。同样的，在Components（组件）柱图中，SAS与PCIe则都选择了NVMe作为标准接口。

立足于以上图表，我们作出了自己的假设。硬件系统柱图当中包含服务器、存储阵列、超融合型基础设施设备（简称HCIA）以及嵌入式系统，具体涵盖视频监控套件、PC机、笔记本、平板设备以及智能手机等。

我们认为美光的目标是能将大量美光芯片及SSD/PCIe组件推向服务器、存储阵列以及嵌入式服务器系统当中，并将速度极快、价格高昂的易失性DRAM与速度稍逊、成本低廉的持久性闪存结合起来，充当存储级内存。

美光公司希望将这类系统引入两大高增长市场领域：一方面是以低延迟为首要诉求的内存内应用程序，另一方面则是延迟敏感型“大数据与归档”应用程序。在以下图表中可以看到，美光对于中央的蓝色区域业务并不感兴趣。

可能的途径

在我们看来，美光公司不太可能自行构建相关系统及品牌来实现上述目标，亦不会采取直接与主流服务器及归档阵列供应商合作的方式。

相反，美光很有可能同诸如销售二级与三级服务器OEM方案的白盒服务器制造商携手。此外，同来自中国的一级OEM厂商接洽同样极具吸引力; 华为以及联想就非常适合作为美光进军中国市场的合作伙伴。

我们注意到，IBM与美光存储业务部门一直保持着良好的合作关系，而IBM公司完全可以在其未来的FlashSystem产品当中使用3D TLC及存储内存方案。

我们还见过一台演示服务器。这台位于所谓“petting zoo”当中的1U机架式设备配备一块X86 CPU外加64 GB内存，运行有Linux系统并拥有12块8 TB SSD。这台总存储容量为96 TB的服务器能够提供约200万IOPS并具备超过15 GB的每秒传输带宽。当然，它登台至今已经有一年多时间，因此相信新的SSD方案将能够将其性能推上新的高峰。

在我们看来，美光公司希望服务器OEM厂商们能够按其既定路线快速行动，而这台petting zoo服务器设备则用于鼓励各厂商达成协作，同时向访问者们传达美光的战略意图。

Supermicro公司已经在销售偏重于存储的服务器产品，因此将闪存元素添加进入只能算是一种轻度扩展。随着虚拟SAN的普及，存储已经开始融入服务器当中。我们可以预见，3D TLC SSD将被广泛用于高容量直连存储（简称DAS），而后者正是虚拟SAN类系统的最佳存储选项。

如果闪存能够像服务器DRAM那样驻留在同样的逻辑地址空间当中以作为存储内存，那么基于闪存/DRAM的内存内计算机制将实现更为合理的使用成本，从而在SAP HANA DRAM实例之外迎来更为广泛的用例支持范畴。

Thomas指出，存储内存“代表着未来，而且能够在智能手机中完美起效”。

软件需求

然而，要实现上述目标，系统软件同样必不可少。首先，系统软件需要解决DRAM与NAND在访问延迟方面的差异; 其次，如果可能，系统软件需要避免对客户及服务器系统等上层软件作出变更，从而允许用户继续将应用程序运行在其选定的平台之上。

Thomas表示，他的存储业务部门在奥斯汀设有软件技术中心，由Steve Moyer负责领导——他原先曾经效力于戴尔及Panasas公司。就职业划分来讲，他是一位固件/文件系统设计师。这座中心的工作人员主要由软件工程师而非固件工程师构成，而且他们拥有基于主机的软件操作系统层面的专业知识。更准确地讲，该软件技术中心将文件系统作为主要强调对象。

该团队还能够帮助美光方面对上层软件进行优化，从而保证其拥有更为出色的闪存协作能力。

Thomas与其存储业务部门的当前主要目标是将服务器转化为面向闪存的内存内数据处理设备。而根据我们的推测，其随后还将探索低延迟主动归档数据的处理机制。

对于高速数据处理方案来讲，速度出色且容量可观的3D TLC NAND应该是其最佳选项; 而低成本3D QLC则更适合需要具备高速访问能力的归档闪存存储库。