PCIe SSD推出了新的硬件形式：SFF-8639，又稱U.2

PCIe SSD最早是Fusion-IO推出來的，以閃存卡的形式被互聯(lián)網(wǎng)公司和數(shù)據(jù)中心廣泛使用。閃存卡一般作為數(shù)據(jù)緩存來使用，如果要在服務(wù)器中集成更多PCIe SSD，閃存卡的形式就有局限了。閃存卡有以下缺點(diǎn)：

l 插在服務(wù)器主板的PCIe插槽上，數(shù)量有限；

l 通過PCIe插槽供電，單卡容量受到限制；

l 在PCIe插槽上，容易出現(xiàn)散熱不良導(dǎo)致宕機(jī)的問題；

l 不能熱插拔。如果發(fā)現(xiàn)PCIe閃存卡有故障，必須要停止服務(wù)，關(guān)閉服務(wù)器，打開機(jī)箱，拔出閃存卡。這對(duì)有成百上千臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心來說，管理成本非常高。

所以，如圖所示，PCIe SSD推出了新的硬件形式：SFF-8639，又稱U.2。U.2 PCIe SSD類似于傳統(tǒng)的盤位式SATA、SAS硬盤，可以直接從服務(wù)器前面板熱插拔。

圖1-1 熱插拔示意圖（本圖來源于Oracle NVMe SSD熱插拔說明）

當(dāng)服務(wù)器有很多個(gè)可以熱插拔的U.2 SSD之后，存儲(chǔ)密度大為提升，更重要的是，U.2 SSD不只可以用作數(shù)據(jù)緩存，關(guān)鍵數(shù)據(jù)也可以放在其中。通過多個(gè)U.2 SSD組成RAID陣列，當(dāng)某個(gè)U.2 SSD故障之后，可以通過前面板顯示燈確定故障SSD盤位，予以更換。同時(shí)，不會(huì)造成服務(wù)器停止服務(wù)或者數(shù)據(jù)丟失。

目前有很多服務(wù)器廠商都發(fā)布了有很多U.2 SSD盤位的服務(wù)器，有的是少數(shù)U.2 SSD和多數(shù)SATA HDD混合，有的甚至是24個(gè)純U.2 SSD盤位。配備了高密度SSD的服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)中心來說，可以大幅減少傳統(tǒng)服務(wù)器的數(shù)量，因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)應(yīng)用對(duì)存儲(chǔ)容量要求并不高，傳統(tǒng)機(jī)械硬盤陣列的容量很大，卻是處于浪費(fèi)狀態(tài)。企業(yè)對(duì)硬盤帶寬的要求更高，一臺(tái)SSD陣列服務(wù)器能夠支持的用戶數(shù)是HDD陣列服務(wù)器的好幾倍，功耗和制冷成本卻少了好幾倍。目前，房租和土地成本越來越高，能夠在有限的數(shù)據(jù)中心空間中為大量用戶提供服務(wù)對(duì)電信、視頻網(wǎng)站、互聯(lián)網(wǎng)公司等很多企業(yè)來說，非常重要。所以，可以預(yù)期，隨著閃存的價(jià)格逐年下降，配備SSD陣列的服務(wù)器使用會(huì)越來越廣泛。

我們來看看PCIe SSD熱插拔的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)SATA、SAS硬盤是通過HBA和主機(jī)主機(jī)通信，所以也是通過HBA來管理熱插拔。但是，PCIe SSD直接連到CPU的PCIe控制器，熱插拔需要驅(qū)動(dòng)直接管理。根據(jù)Memblaze公司公眾號(hào)的介紹，一般熱插拔PCIe SSD需要幾方面的支持：

l PCIe SSD：一方面需要硬件支持，SSD在插盤過程中產(chǎn)生電流波峰導(dǎo)致器件損壞。另一方面，控制器要能自動(dòng)檢測(cè)到拔盤操作，避免數(shù)據(jù)因掉電而丟失。

l 服務(wù)器背板PCIe SSD插槽：需要通過服務(wù)器廠家了解是否支持U.2 SSD熱插拔。

l 操作系統(tǒng)：要確定熱插拔是操作系統(tǒng)還是BIOS處理的，也是需要咨詢服務(wù)器主板廠家來確定。

l PCIe SSD驅(qū)動(dòng)：不管是Linux內(nèi)核自帶的NVMe驅(qū)動(dòng)，還是廠家提供的驅(qū)動(dòng)，都需要在各種使用環(huán)境中做過大量熱插拔穩(wěn)定性測(cè)試，避免在實(shí)際操作中因?yàn)轵?qū)動(dòng)問題導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。