【運算加速新途&#x5

智慧型SSD的正式稱呼是「運算型儲存（Computational Storage）」 ，顧名思義，是一種擁有運算能力的儲存裝置，基本概念與智慧型網路卡相似，都是透過裝置上內含的嵌入式處理器，幫助卸載伺服器CPU的運算負擔，藉此釋放出更多CPU資源給應用程式，進而提高資源利用率與整體效能。
但比起由網路卡延伸發展的智慧型網路卡，基於SSD的智慧型SSD，針對的應用型態與廠商生態，也有所差異。
標準化的努力
為避免生態系分裂為互不相容的產品，儲存網路工業協會（SNIA）成立了運算型儲存技術工作小組（Technical Work Group），正在制定標準，並發展一套通用程式編撰模型，最終目標是運算型儲存應用的通用化，讓用戶端的應用程式，能透過標準化的介面，發現與使用連接到伺服器主機上的任何運算型儲存設備資源。
SNIA目前將運算型儲存設備，分成3個層級：
● 運算型儲存裝置（Computational Storage Drive，CSD）：結合了運算引擎與儲存單元而成。
● 運算型儲存陣列（Computational Storage Array，CSA）：由多組運算引擎與儲存裝置，加上陣列控制器組成的設備。
在SNIA框架下，列出了一系列可由運算型儲存設備執行的功能列表，並區分了兩種產品：
● 通用（General Purpose）運算型儲存：提供可程式化的運算型儲存服務，執行客製化的運算功能。
新創廠商引領產品發展
以產品層級來說，三星、NGD System與ScaleFlux的產品，都屬於運算型儲存裝置（CSD），也就是完整的智慧型SSD產品，Eideticom與Pliops的產品則屬於運算型儲存處理器（CSP），只含運算引擎，須另外搭配儲存裝置運作。
在產品應用用途方面，ScaleFlux、Eideticom與Pliops的產品是以固定運算功能為主，如ScaleFlux著重在壓縮，Eideticom能提供壓縮、erasure coding、加密、重複資料刪除與機器學習等功能，Pliops則專門提供資料庫KV值作業加速。至於三星與NGD System，則強調執行客製化程式的多用途能力。
而就最關鍵的運算核心來說，相較於智慧型網路卡領域，呈現多核處理器、FPGA與訂製網路處理器三大類型鼎立的局面，智慧型SSD目前是以FPGA為主流，多數產品的運算引擎都是基於Xilinx FPGA，但目前出現了朝向Arm多核處理器轉型的趨勢。
其中，NGD System已率先完成從FPGA向Arm處理器的轉型，他們的前2代產品Catalina-1與Catalina-2，原本都是基於Xilinx FPGA，但新的Newport Platform系列產品，便轉換到內嵌在該公司專屬ASIC晶片中的Arm處理器。
ScaleFlux也已表明，預定於今年下半年發表的下一代產品中，將以基於Arm處理器的運算核心，取代目前使用的FPGA，藉此可以降低成本與功耗、提高速度，並提供更多的運算功能。
最特別的是Nyriad，其用於搭配自身Nsulate儲存平臺的加速卡，是基於Nvidia GPU，可以提供erasure coding功能，也能用於其他運算。
最後，雖然SNIA正在發展通用的標準化應用介面，但是，就目前而言，用戶端還是必須透過各廠商各自提供的開發工具與API，才能使用智慧型SSD的運算功能。
智慧型SSD vs. 智慧型網路卡：角色與特性的異同
角色與應用定位