SR-IOV SSD和適用于汽車應用程序的虛擬機管理程序有什么區別？
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由于許多汽車制造商希望減少車輛中的組件數量，因此 eCockpit 和高級駕駛輔助系統 （ADAS） 功能的添加反而促使他們增加組件數量。在這場拉鋸戰中，有沒有辦法通過使用虛擬化來減少存儲單元的數量以及減少常用數據的重復副本，從而在應用程序之間共享存儲？本文著眼于單根輸入/輸出虛擬化 （SR-IOV），以及它如何成為整合和減少軟件定義汽車 （SDV） 中所需存儲量的可能解決方案。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/202503/467850.htm單根輸入/輸出虛擬化 （SR-IOV） 與虛擬機管理程序
SR-IOV 已經存在多年，但它主要針對企業網絡應用程序，以幫助提高虛擬化和云環境中的性能、可擴展性、資源利用率和安全性。現在，它正在進入汽車等其他市場。SR-IOV 功能不僅限于數據存儲設備;但是，在本文中，我們將討論僅限于固態磁盤 （SSD）。
首先，讓我們看看 SR-IOV 的組件及其功能。SR-IOV 包含物理功能 （PF），這些功能是負責將數據移入和移出 SSD 的 PCIe 功能。通常，每個主機有一個 PF。多個主機也可以與單個 PF 一起使用，但它需要一個 PCIe 交換機。將多個主機直接連接到 SSD 將需要每個主機一個 PF。
虛擬功能 （VF） 也是支持數據流并確定設備資源配置方式的 PCIe 功能。概括地說，將 PF 視為主機的端口。VF 是為其支持的虛擬機 （VM） 的存儲設備進行分區的方式。SR-IOV 通過消除數據通過虛擬機管理程序的需要以及消除數據轉換引起的開銷，從而改善了延遲，從而簡化了這一過程（圖 1）。
圖1. SR-IOV 架構消除了VF 可以擁有自己的命名空間（存儲分區），也可以在 VF 之間共享命名空間。例如，一個設計可以同時為車載信息娛樂系統（IVI—（VM1）和ADAS（VM2）提供相同的地圖數據。VM 可以共享映射數據所在的命名空間，而不是兩個副本。
近年來，汽車應用對 SR-IOV 的興趣日益濃厚。已經提出了簡單的單端口到多端口解決方案。讓許多主機共享一個存儲設備的想法似乎是減少組件和節省成本的好方法。這可以通過使用帶有 PCIe 交換機的單端口 SR-IOV SSD 或多端口 SR-IOV 來實現。
多端口設備的優點是不需要交換機。缺點是，如果多端口設備只有四個通道，而在四端口的情況下，每個端口都有一個通道。這將導致每臺主機只能獲得 SSD 最大性能的 25%，即使其他主機處于空閑狀態。
在 PCIe 交換機解決方案中，該交換機具有單個端口，可幫助片上系統 （SoC） 最大限度地提高可用吞吐量，因為所有四個通道都可供其使用。例如，如果有 4 臺主機，其中 3 臺處于空閑狀態，則活動主機將獲得 100% 的四通道帶寬。
如果性能不是一個問題，那么下一個障礙是使此類設計正常工作所涉及的軟件的復雜性。這可能是許多人的絆腳石，需要恢復到更簡單的架構（圖 2）。
SoC、SR-IOV 和汽車
即使 SoC 變得更強大，每輛車所需的數量減少，對 SR-IOV 的需求仍將存在，甚至會增加。在 eCockpits 中，每個功能都將具有單獨的 VM/VF——數字集群、導航、遠程信息處理、乘客娛樂和行車記錄儀。ADAS/AD 也將需要 VM/VF。事件數據記錄器 （EDR） 將具有高耐用性 （SLC） 命名空間。雖然對 SR-IOV 的需求將繼續存在，但我們將看到對多端口 SSD 的需求減少。
單端口 SR-IOV 解決方案可以支持多個主機（無需交換機）的另一種方式是讓間接主機的數據通過直接連接到 SSD 的單個主機。圖 3 顯示了如何在高層次上完成此作。
成本是另一個不容忽視的考慮因素。SSD 支持的端口越多，成本就越高。最初，人們認為汽車級 PCIe 交換機的成本太昂貴，因此使多端口 SSD 成為更有利的選擇。然而，隨著越來越多的供應商進入市場，成本已經下降，除了前面提到的性能優勢外，這成為一個非常好的選擇。
多端口 SSD 也缺乏任何行業標準，這使得每個供應商都有自己的“定制”設計，汽車行業希望避免這種情況，以實現供應連續性和選擇。從長遠來看，單端口 SR-IOV SSD 將成為主流。
遷移到 SR-IOV
雖然汽車市場對集成 SR-IOV 技術尚不陌生，但采用該技術的愿望非常強烈。存在用例;這只是工程師學習技術并適應它的問題。
UFS 剛進入汽車市場時的情況也是如此。工程師們熟悉 e.MMC，但 UFS 是新的。如今，UFS 存儲設備是汽車 NAND 閃存 TAM 的最大部分。一旦生態系統進一步發展，客戶更習慣使用 SR-IOV，它也將成為 NAND 閃存在汽車應用中增長的強大驅動力。
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