具体而言，“软体定义快闪记忆体”（SDF）解决方案融合了IBM FlashSystem全快闪记忆体阵列产品与IBM软体定义存储产品系列IBM Spectrum Storage各自的优势，并且还融入了IBM Platform Computing在软体定义计算方面的优秀能力，通过其存储资源管理、套用调度功能，用户可根据不同的套用需求对存储资源进行匹配与套用最佳化，从而最大程度发挥IBM FlashSystem全快闪记忆体阵列产品在容量、I/O性能上的优势，从而大幅提升用户在开展高性能计算、大数据分析等套用时的表现。

随着大数据套用的兴起，在诸如记忆体中分析及资料库信息处理等套用中，性能一直是关键的考量因素。因此，企业级固态盘（SSD）正迅速崛起。然而，随着全快闪记忆体阵列的性价比不断改善（包括每次IOP的费用（$/IOP）及每个工作负荷的开销（$/workload）），也存在着转向全SSD存储阵列的趋势。

基于快闪记忆体的SSD不仅在企业存储中所占比例有所提升，它还成为了几乎无所不在的核心存储部件，通过运用高速快取或存储分层来确保优异的最终客户体验。然而价格仍是阻碍其通用的瓶颈，因此对于SSD产业而言，最合理的趋势就是力图通过”技术复用”来满足客户所需求的高性价比并增加技术的採纳度。

串列SCSi（SAS）市场

以串列SCSi（SAS）市场为例，有三种截然不同的SSD使用模式（通常用五年间的每日随机填充（RFPD）或五年间每天填满整个硬碟xx次的指标来进行衡量）：读密集型负荷为1-3RFPD，混合型负荷是5-10RFPD，写密集型负荷为20+ RFPD（如图）。除此之外，不同的客户群(企业以及数据中心)对于在其基础架构中採用何种SSD以进行套用最佳化和扩展都有不同的需求。这些不同通常体现在产品验证中对服务年限、性能、功耗及对边缘条件的敏感度等方面的要求。因此，SSD厂家的挑战在于满足这种种纷繁多样的需求的同时，提供性价比优良的解决方案。

此外，在过去几年中，我们见证了消费者对于快闪记忆体的无限渴求，同时快闪记忆体也迅速创造了10亿美元的产业。因此快闪记忆体技术有望成为数据中心领域新的明星。

近两年来，软体定义这个声音可谓是不绝于耳。无论是IT厂商、用户还是媒体，都在热烈讨论着它。软体定义，实质上是通过虚拟化将软体和硬体分离出来，将伺服器、存储和网路三大计算资源池化，最终实现将这些池化的虚拟资源进行按需分割和重新组合。

这个概念目前也套用到了快闪记忆体领域，我们称之为软体定义快闪记忆体（Software Defined Flash），指的是使用基于快闪记忆体的SSD来运行软体及固件，以实现从冷存储到高性能SSD及高性价比高速快取等不同需求。它的出现主要源于以下几种原因：

1． 随着控制器开发成本与风险的提升，运用软体来进行最佳化的理念不仅变得日益风行，而且成为了生存的必需。控制器的开发通常光是晶片就要高达数千万美金，并且还时常需要多个版本，愈加增大了成本及出错风险率。

2． 进行高速设计及特定原型最佳化（SAS或NVMe）所需的开发人员并非唾手可得。因此，软体定义快闪记忆体，即利用处理器上的固件来进行硬体最佳化，就日益成为业界用针对不同套用模式来最佳化快闪记忆体的有效途径。

3． 产品验证的费用可能非常庞大，企业级SSD的验证周期也可能非常漫长，因此，上市时间要求紧迫的解决方案也可以在实际条件许可的前提下，儘可能广泛地充分利用晶片及固件的复用。

要支持从高性价比的冷存储到用于资料库套用的高性能SSD等如此多样的需求，就需要一种精心设计的、灵活的晶片架构来提供软体定义的解决方案。而解决方案需要支持基于用户不同需求的软体最佳化，如：

· 不同密度及超容量NAND级别

· 不同节点上不同种类的NAND（SLC/MLC/TLC）

· 不同的功率包（SAS常用9W和11W，PCIe常用25W）

· 不同的DRAM数目

· 常需要支持Toggle及ONFI，以便维持NAND使用的灵活度

PMC的12G SAS快闪记忆体控制器可支持多种不同配置：

如图所示，灵活架构的PMC12G SAS快闪记忆体控制器，可通过改变若干特性，如功率、快闪记忆体密度、DRAM密度、快闪记忆体种类及主机接口频宽等，来实现採用统一晶片完成各种定製化的方案。因此，通过对固件及存储作出不同的选择，PMC12G SAS快闪记忆体控制器可提供从冷存储（性价比高但性能较差）到高速快取的转接卡（优质存储、性能较高）等全方位的解决方案。

通过软体定义快闪记忆体及灵活的快闪记忆体控制器，可以解决一些常见的快闪记忆体设计难点：

o 快闪记忆体设备之间的原型通信：不仅仅是不同厂商的NAND之间存在差异（ONFI及toggle原型），每个厂商提供的产品中也存在有原型变更。比如，从五位地址改为六位，或在普通命令前添加前缀命令等。利用固件来实现原型即可灵活地适应这些改变。此外，固件定义的原型也让快闪记忆体厂家具备在产品中设计特殊访问的能力。

o 快闪记忆体对编程及读规模的规则参差不齐：基于固件的解决方案可以适应多变的要求，採用快闪记忆体的各种不同变种，甚至可以藉此开发硬体还根本不存在的新快闪记忆体。在固件中既有底层的原型处理，也有编程及读控制，实现的解决方案因此足够灵活，可以运用多种多样的快闪记忆体。

o 微调算法/产品差异化：向上到更高层的算法，如垃圾处理及损耗均衡，快闪记忆体中还有许多複杂的细节处理。在固件中控制自底层向上到这些算法的一切环节，可以微调这些高层算法，使之在不同种类的快闪记忆体上发挥最优。故此，可以充分利用快闪记忆体厂家在产品设计上的差异性，从而针对不同的套用提供最最佳化的方案。

灵活的处理器架构是软体定义快闪记忆体实行最佳化，支撑不同的使用模式、NAND种类及配置，让快闪记忆体发挥最大效益的核心所在。此外，软体定义快闪记忆体的一大优势是降低成本，这样一来就加速了基于NAND的SSD的部署，最终改善用户体验。相信在未来几年中，软体定义的快闪记忆体会有更大的发展。