浪潮自研SSD：基于SR-IOV技术，助力云数据中心降本增效

随着数字经济不断发展，全球云服务市场稳步增长。根据Gartner的统计数据，2021年全球公有云市场规模达到3307亿美元，增速为32.5%。Canalys数据也显示，2021年中国云基础设施服务市场规模增长了45%，达到274亿美元。预计到2026年，中国市场规模将达到850亿美元，年复合增长率为25%。

在智能化和数字化的趋势下，基础设施市场增长强劲。如何实现降本增效和开拓创新业务成为当前许多企业热议的话题。浪潮存储在推出了ZNSSSD之后，还针对云服务市场推出了一款基于单根高速直通I/O虚拟化技术（Single-rootI/Ovirtualization，简称SR-IOV）的企业级NVMeSSD产品，以实现降低成本，提高效率。

SR-IOV是一种快速外围组件互连（PCIe）的标准体系结构，它使得虚拟层可以对服务器存储盘IO进行管理及共享。传统的IO虚拟化方案存在许多短板，比如占用PCIe插槽硬件和CPU资源较多、具有高延迟、低性能以及低隔离性等。SR-IOV硬件I/O虚拟化解决方案能够克服这些痛点，因此迎来了广阔的市场空间。

例如，某些云服务供应商可以提供不同的云硬盘，包括提供不同容量、带宽和IOPS的QoS服务。一个宿主机支持多个提供存储服务的虚拟机，而且存储设备的容量可以由终端客户（虚拟机的购买者）进行自主选择。此外，每个虚拟机都必须保证服务质量。这对存储设备就设置了技术门槛，需要在性能隔离、QoS控制和性能负载均衡等方面进行改进。为了实现这些目标，浪潮存储推出了基于SR-IOV的SSD产品。

基于第二代自研PCIe4.0NVMeSSD，浪潮存储实现了I/O虚拟化（SR-IOV）功能，支持1个物理功能（PF）和127个虚拟功能（VF）。浪潮SSD通过将主控所支持的1025个队列和中断，通过虚拟化管理命令动态地将资源虚拟化队列（VQ）和虚拟中断（VI）分配给不同的虚拟功能。同时，浪潮SSD将整个SSD的用户存储动态分配为128个命名空间（Namespace），将其自由地关联到不同的虚拟功能上，进行逻辑区块地址（LBA）的隔离，保证每个命名空间的最大读带宽/写带宽、最大读IOPS/写IOPS。浪潮存储自研SSDNS8600G2将NVMeSSD与SR-IOV结合，实现在多个虚拟机情况下进行物理资源共享，虚拟机可直接访问硬件资源，降低宿主机的CPU利用率，充分发挥SSD的高性能。

浪潮SSD通过将底层高速存储介质和SR-IOV特性的结合实现降本增效，具体表现为高QoS、无需软件虚拟层或硬件卡、虚拟化损耗低、算力与IO实现同路径，延迟降低60%以上。此外，它还能实现节约主板PCIe插槽资源和额外PCIe卡的运维开销，并对比加速卡方案节约成本。

三是虚拟层细分化：以更高功效比卸载中央处理器运算能力约10%，支持多虚拟机环境下的固态硬盘空格隔离，虚拟化运算能力由各个固态硬盘控制器承担，虚拟化管理更加详细精准。

最近几年来，浪潮存储不断加大研发投入和创新，将底层硬件核心部件技术与用户应用场景需求紧密结合，发挥快闪存储的高效、可靠、绿色优势，以技术创新优化产品方案帮助关键行业实现突破应用，全面释放数据价值，加速数字化转型。