DRAM-based 与 Flash-based 固态储存设备

DRAM-based 与 Flash-based 固态储存设备

传统机械式硬碟的存取回应速度缓慢，难以因应某些需要极高随机I/O效能的环境，因此改用没有机械机构限制、可轻易提供极高I/O效能的纯固态储存设备，便是这类领域常见的做法。
 传输频宽与每秒I/O处理数量（IOPS），是衡量储存设备效能的两大基准。对于多数企业资料中心来说，除了高效能运算、影音服务或备份等应用更看重传输频宽外，主要的核心应用如资料库、邮件伺服器等，则更加要求IOPS，特别是随机存取时的IOPS效能。过去要取得高随机IOPS性能并非易事，典型作法有两种，一是采用传统机械式硬碟，另一是采用固态储存装置。
 
受限于机械旋转机构相对缓慢的搜寻时间，传统机械式硬碟的随机IOPS存取效能并不高，1台1.5万转SAS硬碟的随机存取效能大约只有175～180 IOPS，7200转SATA硬碟则只有30～80 IOPS左右，但可利用多达数百台甚至上千台硬碟组成阵列，透过分散平行存取阵列中的大量硬碟，藉以得到足够的随机IOPS效能。另外还能搭配一些特殊的存取方式，如将资料放在硬碟最快速的碟片外圈，以减少搜寻时间，进一步提高IOPS。
 
藉由汇聚大量硬碟的方式，虽然能够得到很高的IOPS效能，但连带也会产生很大的副作用。有高随机IOPS效能需求的应用程式，需要的是效能，容量要求通常不大，因此这种聚集大量硬碟的作法，往往会造成很大的容量浪费，并耗费很大的机房空间与电力。有时仅仅是为了满足一套资料库的随机IOPS需求，就需耗费占用一或多个机柜的上百台硬碟，但应用程式实际上却只占用其中数十或数百GB容量，每台硬碟只使用一小部分容量而已。因此有些用户便会转而选择使用固态储存设备，来因应高随机IOPS效能需求的应用程式。
 
DRAM-based的固态储存设备

在个人电脑领域，很早就有将多余的DRAM规划为RAM-Disk，藉以加速某些应用程式存取的做法。事实上，这种以DRAM作为储存媒体、加速存取的做法并不仅止于个人电脑领域，为了满足高随机IOPS需求，很早就有厂商推出纯粹采用DRAM为储存媒体的企业级纯固态储存设备。
 
从硬碟到外接式磁碟阵列，绝大多数储存装置都会含有一定容量的DRAM来作为存取缓冲区或快取记忆体，藉以提高存取速度。不过我们这里所说的“DRAM-based固态储存设备”并不是指这类缓冲或快取用途，而是指以DRAM取代硬碟来储存资料、纯粹由DRAM构成储存媒体的外接式“纯”固态储存设备。
 
DRAM的存取回应速度，要比最快的机械式硬碟快数千倍以上，一瞬间便能回应与处理极大量的I/O存取要求，能轻易提供极高的随机IOPS效能。一台2～4U机箱的纯DRAM式储存设备，就能比数个机柜传统硬碟拥有更高的随机存取I/O效能。
 
一般来说，即使采用最快的1.5万转机械式硬碟，至少也得汇聚500、600台以上硬碟，才能提供10万IOPS等级的随机存取效能，但这样连带也会耗用数个机柜的空间与庞大的电力。但若换成DRAM式储存设备，只要一台2～4U机箱就可提供同等级的随机IOPS效能。若以取得足够的高IOPS效能为基准，DRAM-based固态储存的整体成本将会低于传统硬碟式设备。
 
DRAM-based设备虽然拥有较佳的单位随机存取效能成本，但若以单位容量成本来衡量，便远高于硬碟（相差超过百倍）。一个机箱的DRAM式储存设备的建置成本，可能还超过一整机柜的传统硬碟式储存设备，加上储存密度相当低，因而限制了DRAM式储存设备所能提供的容量——一台2～4U机箱的DRAM式储存设备，典型的最大容量只有128GB～512GB左右，目前这类产品单一机箱能达到的最大容量不过2TB左右，即使采用多机箱串接扩充为一个机柜，目前最大容量的产品如Kaminario的K2-D也只有12TB容量——只相当于3台4TB的3.5吋传统硬碟，而且极为昂贵（报价超过100万美元）。
 
此外，DRAM是一种只要没有供电、就无法保存资料的挥发性储存媒体，因此以DRAM为基础的储存设备，必须拥有完善的供电与备份、备援设计，以因应外部电源中断的事故。对于企业级DRAM式固态储存设备产品来说，内建大容量电池是不可或缺的配备，还须内建备援用的硬碟或Flash记忆体，以便在断电时维持电力供应，并将DRAM中的资料转到硬碟或Flash记忆体中保存。然而这些机制虽然能改善资料存取的可靠性，但也进一步增加了产品的复杂性与成本。
 
总的来说，受限于高昂的成本与有限的容量，让DRAM-based固态储存设备成为一种应用面向非常狭窄的产品，目前只有TMS、Kaminario、Vion等少数供应商仍继续提供这类产品，当NAND Flash记忆体出现后，便让固态储存设备有了与前不同的新发展。
 

从DRAM到Flash记忆体 — 固态储存的世代交替

NAND Flash记忆体的速度尽管远比不上DRAM，但仍比机械式硬碟快了数十倍，而且单位容量成本只有DRAM的1/10左右，是一种成本相对较低、且为非挥发性的固态储存媒体，在运用上比DRAM方便许多。
 
在2007～2008年左右，当时业界还存在着DRAM式固态储存或NAND Flash式固态储存何者为优的争论，不过随着NAND Flash记忆体在速度、容量与成本方面的迅速改进，今日NAND Flash记忆体已经取代了DRAM，成为纯固态式磁碟装置的主要型式，包括针对高随机IOPS应用需求的外接式纯固态储存设备领域。
 
一开始是由一些规模较小的厂商领头，如Violin、TMS（Texas Memory Systems）、Nimbus Data、Kaminario等，推出了以NAND Flash记忆体为基础的纯固态磁碟阵列。后来一些大厂如EMC，也为旗下部分产品提供了NAND Flash SSD的选项，如果用户为这些产品选择了全SSD的配置，也就形同于一种全固态储存设备。
 
比起DRAM式的固态储存设备，NAND Flash式固态储存设备由于单位容量成本较低、储存密度也较大，所能提供的储存容量也大了许多。一台2～4U机箱的Flash式储存设备，最大容量可达到10TB～30TB以上，远大于同尺寸的DRAM式固态储存设备，透过串接多组机箱，还能达到数百TB等级的容量。
 
在效能方面，虽然NAND Flash记忆体晶片的存取速度远低于DRAM，但只要采用妥善的设计，如底层的SSD装置上控制器与NAND Flash晶片间的多通道、Stripe存取等技术，以及在储存设备层级采用高速处理器与高速汇流排，Flash式纯固态储存设备也能提供从数十万IOPS等级起跳、最高超过百万IOPS等级的随机存取效能，整体效能并不逊于以前的DRAM式固态储存设备。
 
固态储存媒体对比：DRAM vs. NAND Flash

类型

DRAM-based储存设备             Flash-based储存设备

 存取单位 Byte  16KB～512KB的区块

 典型存取延迟时间10～15μs 100～200μs

 典型随机IOPS效能＊ 10万～60万以上 10万～40万以上

 典型容量＊ 128GB～2TB   2TB～30TB

 DRAM-based储存设备优点：

●极高的随机IOPS效能。
●适用于任何存取型态，在任何存取型态下（大区块或小区块、读取或写入、随机或循序存取、连续或突发存取），都能保有稳定的高效能。
●效能不随使用时间、空间消耗量的增加而变化。

Flash-based储存设备优点：

●随机IOPS效能高于传统机械式硬碟储存设备。
●非挥发性，若电力中断，仍可保存资料。
●单位容量成本低于DRAM（相差80～90%）。
●通常可提供更完整的附加进阶功能，如快照、远端复制，甚至重复资料删除等。

  DRAM-based储存设备缺点

●单位容量成本高。
●储存密度相对较低。
●DRAM为挥发性储存媒体，需持续供电才能保存资料。必须提供完善的电源中断因应措施，包括电池与资料备份用硬碟，以确保电力中断时资料仍不致遗失。
●只提供基本存取功能，缺乏进阶应用功能，必须依靠搭配第三方产品，才能提供快照、远端复制等进阶应用。

Flash-based储存设备缺点

●效能会因存取型态不同（大区块或小区块、读取或写入、随机或循序存取）而有很大变化，在某些情况下（如空间接近消耗完毕），存取效能会出现超过90%的急遽降低。
●写入寿命有一定限制。

＊以2U～4U机箱的产品为基准。

DRAM-based固态储存设备现况

目前NAND Flash已取代DRAM成为固态储存媒体的主流，不过基于DRAM的效能优势，没有Flash记忆体在写入与资料抹除时的效能低落缺陷，仍有少数厂商如TMS、Kove与Vion等，继续提供DRAM式固态储存设备。
 
TMS/IBM
刚在今年8月为IBM收购的TMS，是固态储存设备的先驱者，早在30多年前该公司就推出了第一款DRAM式固态储存装置。

目前该公司的主力产品已转往NAND Flash式外接固态储存设备，还有采用PCIe介面的NAND Flash卡等，不过在该公司RamSan产品线中，仍保有RamSan 300、420与440等三款DRAM式储存设备，容量分别为32GB、324GB与512GB，其中RamSan 300可提供4Gb FC与InfiniBand两种前端传输介面，至于RamSan 420与440两款产品，则只支援4Gb FC介面。
 
为了确保资料存取的可靠性、防止断电造成资料遗失，RamSan系列DRAM储存设备都内建3组互相独立的电池组，并含有Flash记忆体模组，可在外部供电中断时持续提供电力，并将DRAM中的资料转存到Flash记忆体中。
 
Kaminario
Kaminario是2008年成立、专门提供固态储存设备的年轻公司。该公司的K2系列固态储存设备中，包括了一款采用DRAM-based架构、刚在今年7月公布的SPC-1测试中刷新效能记录的K2-D。
 
K2-D采用刀锋式架构，硬体本体由Dell的刀锋伺服器机柜构成，核心是两种储存刀锋——存放资料本体的DataNode刀锋（每刀含12组8GB DRAM），以及提供前端主机介面（8Gb FC）的ioDirectors刀锋（每刀含6组4GB DRAM，供快取与存放metadata使用），刀锋与刀锋之间则透过10GbE介面连接，可透过Scale-Out方式增加系统的刀锋模组，横向扩展容量与效能。
 
K2-D的资料保护机制也相当标准，机柜还整合了2套提供紧急供电用的UPS，每组DataNode与ioDirectors刀锋内，也都含有2组备份DRAM主储存区资料用的146GB硬碟。
 
Kove
Kove是一家2004年成立、专注于高效能储存设备的新创厂商，该公司的DRAM式固态储存称为xpress disk（XPD）系列，目前销售的款式是XPD L2，采用4U高度机箱，可提供从64GB～2TB容量，以及FC与InfiniBand两种前端传输介面。
 
在资料保护机制方面，XPD L2是透过整合UPS来保障电力的供应，并内含将DRAM中资料转存到其他储存装置上的功能。

Vion
Vion的成立时间已超过30年，早期业务以大型主机相关产品代理销售与系统整合建置服务为主，后来业务范围扩展到储存领域，包括储存谘询服务、多种厂牌VTL、磁带设备与储存网路设备的销售，以及相当完整的HDS储存软硬体产品线代理，另外自身也推出了一系列称为HyperStor的固态储存设备。
 
HyperStor包含NAND Flash-based与DRAM-based两类产品，其中采用DRAM的是HyperStor 4000与4400两款外接式产品，容量分别为128GB与512GB，HyperStor 4000有FC与InfiniBand两种前端传输介面，HyperStor 4400则只有FC介面。资料保护机制包括内含备援用电池，以及将资料从DRAM备份到内建传统硬碟的资料同步功能。
 
SolidData
SolidData是一家1993年成立、专注于DRAM-based固态储存设备的厂商，目前有SD2000、SD3000与StorageSPIRE等三款产品。SD2000与SD3000都是针对小环境需求的机型，分别采用1U与3U机箱，最大容量只有17.2GB与100GB，StorageSPIRE则是针对较大规模环境而设计，容量达512GB到1TB，所有产品都是采用FC传输介面与前端主机连接，并含有内建UPS与紧急备份用内建硬碟等保护机制。
 

DRAM-based纯固态储存设备的断电因应措施

为了预防供电中断造成资料遗失，DRAM-based纯固态储存设备都会内建备援电池与备援硬碟，当外部供电中断时，可利用备援电池继续维持系统一段时间的供电，而系统则利用备源电力，将DRAM主储存区中的资料转存到备援硬碟中保存。为进一步提高备援系统的可靠性，有些产品内建的备援电池也采用了多模组冗余配置，而备援硬碟本身也有RAID提供保护。

如内文所述，DRAM是一种没有供电就无法保存资料的挥发性储存媒体，但DRAM-based纯固态储存设备上执行的往往是极为关键的应用，因断电而遗失资料是不可接受的，因此如何因应断电所带来的资料遗失风险，便是DRAM-based纯固态储存设备的一大重点。
 
一般来说，DRAM-based纯固态储存设备的断电因应措施，通常由内建电池，与传统硬碟或Flash SSD组成。

其中内建电池扮演了不断电系统角色，当外部供电中断时，储存设备可利用电池的供电继续维持一段时间的运作。至于传统硬碟或Flash SSD则是扮演备援用储存媒体角色，在外部供电中断、改由电池供电时，系统可利用这段紧急供电时间，将DRAM中的资料转存到非挥发性的传统硬碟或Flash SSD上保存，以免DRAM中的资料随着电力中断而遗失。
 
与传统硬碟式储存设备相比，大多数企业级磁碟阵列也都有选购备援电池模组的选项，不过，这种备援电池模组只是用于保存快取记忆体中的资料，在外部供电中断时，可利用电池向快取记忆体提供维持数十小时的电力，两者的目的与运作方式都有所差异。
 
首先，在备援电力需要维持运作的装置方面，一般磁碟阵列的备援电池模组，只需维持控制器中十多GB到数十GB的DRAM快取记忆体供电即可，不需要驱动磁碟阵列中的硬碟或其他元件。
 
而DRAM-based纯固态储存设备的备援电池模组，则需维持数百GB以上甚至TB等级的DRAM主储存装置，以及包括备援用硬碟在内的整个系统的供电，负担相对较前者大了许多。
 
其次，在备援电力需维持供电的时间方面，一般磁碟阵列的备援电池模组大多可以提供至少72小时的快取记忆体供电，让快取记忆体中的资料在这段时间内仍能保存；而DRAM-based纯固态储存设备的备援电池模组，就不需要提供长达数十小时的供电，只需维持足以让DRAM主储存装置资料写入到备援硬碟中的时间即可，由于从DRAM中备份资料相当快，一般只要十多分钟到数十分钟即可完成。
 
而在运作方式上，DRAM-based纯固态储存设备的断电备份措施通常有两种模式，一种是平日定期备份/同步，一种是断电前的紧急同步，以TMS的产品为例，便有这两种作业模式：
 
● 资料同步模式：在关机或电源中断前，将资料从DRAM主储存区同步到内建备援硬碟上。

● 主动备份模式：平日经常性的将DRAM主储存区同步到内建硬碟上。

考虑到备援装置本身也有可能出现故障，为了进一步确保可靠性，许多DRAM-based纯固态储存设备的电池与备份用硬碟，本身也都具备冗余配置机制。

Flash-based固态储存设备现况

这个领域的供应商以新创小厂为主，不过IBM与EMC近来都透过并购进入了Flash-based纯固态储存设备市场。目前主要的企业级Flash-based纯固态储存设备供应商有8、9家，预期日后应该会有更多大厂投入。
 
理论上，任何磁碟阵列只要改用Flash SSD来取代传统硬碟，就是一款Flash-based纯固态储存设备，但实际上，这种做法却未必能真正发挥Flash SSD的功效。对传统磁碟阵列来说，主要的I/O效能瓶颈是在速度缓慢的硬碟上，然而当以Flash SSD取代传统机械式硬碟后，后端磁碟装置的效能大幅提高，此时磁碟阵列中的其他元件，反而可能会形成新的瓶颈，以致无法充分发挥Flash SSD的效能。
 
因此，专业的Flash-based纯固态储存设备在硬体架构上都有特别的讲究，如控制器采用的处理器普遍比一般磁碟阵列高阶许多，许多产品配备的运算核心都是从二路的6核心Xeon处理器起跳，已相当于传统高阶磁碟储存装置的等级。另外在SAS控制器与前端传输介面等方面的配置，也都考虑了高IOPS与高传输频宽效能的需求，以便打通各环节的效能瓶颈。
 
另外要特别注意的是，为了控制成本，绝大多数Flash-based纯固态储存设备都是采用MLC型式的Flash记忆体，而非较昂贵的SLC Flash记忆体，只有TMS与Violin的部分产品提供SLC Flash记忆体的配置。
 
Astute Networks
Astute早期业务是以发展TCP/IP加速网路设备为主，不过近来转往发展针对虚拟平台存取加速应用的Flash-based纯固态储存设备。该公司的产品称为ViSX VM Storage Appliances，顾名思义是专门针对虚拟环境的储存应用，主机端环境可支援VMware ESX/ESXi、微软Hyper-V、Citrix XenServer与Red Hat RHEV等平台，目前销售的是最新的ViSX G4。
 
ViSX G4全系列产品均采用2U机箱，内含SAS介面eMLC Flash记忆体模组，有2.4TB、4.8TB与9.6TB等三种容量的款式，均含有2个10GbE与4个GbE埠，可支援iSCSI协定。与同类产品相比，其特点在于控制管理介面是内嵌在VMware vCenter内，并提供重复资料删除功能。
 
Nimbus Data
Nimbus是一家2006年成立、专门发展Flash-based高效能固态储存设备的厂商，目前旗下有S-Class与E-Class两大产品线。与同类产品相比，其他厂商的Flash-based纯固态储存产品，大都只提供单纯的区块储存服务，而Nimbus的产品则能藉由专属的HALO作业系统同时兼用于SAN与NAS环境。
 
其中E-Class可提供最多达到576台Flash储存模组与500TB最大容量，S-Class则提供最多240台Flash储存模组与100TB容量，两系列产品都能支援FC、10GbE与InfiniBand在内的多种传输介面，以及FC、iSCSI等区块传输协定、CIFS/NFS等档案传输协定，以及InfiniBand SRP协定。
 
Nimbus还预定在年底推出新的Gemini系列，这款新机型新增了主动-主动式双控制器架构的支援，并能支援新的2TB Flash模组，最大容量则提高到1PB，除了容量升级外，系统最大频宽与IOPS也分别提高了1/3与2.5倍。
 
Gridiron System
Gridiron是一家成立于2007年的储存新创厂商，旗下有命名为OneAppliance的一系列Flash-based纯固态储存产品，除了针对典型的企业高IOPS应用外，还含盖了SAN存取加速与Big Data整柜式应用系统领域，其中属于高IOPS应用的纯固态储存产品有这两款：
 
FlashCube：针对一般资料库应用的Flash-based纯固态储存设备，分为5U与10U机箱两种尺寸，分别可提供25～100TB容量与50～100TB容量，可支援的前端传输介面包括8G FC与10GbE。
 
iNode：针对Big Data应用的纯固态储存设备，5U高度机箱含有1TB的DRAM与100TB容量的Flash记忆体，支援8G FC与10GbE传输介面。

Kaminario
该公司的K2系列固态储存设备除了前面介绍过的DRAM式K2-D外，还有另两款Flash-based机型，因此整个K2系列分为三种款式，分别是DRAM-based的K2-D、采用DRAM+Flash混合架构的K2-H，与纯粹采用Flash记忆体的K2-F。
 
三款产品的架构都是相同的，差别只在于储存刀锋模组（即ioDirectors与DataNode刀锋模组）内含的储存装置型态不同，其中以Flash记忆体为主要储存媒体的K2-F与K2-H，都可提供3～30TB容量，而采用DRAM为储存媒体的K2-D则只有3～12TB容量，价格也远高于前两款，但效能表现（存取延迟与频宽）则是K2-D＞K2-H＞K2-F。
 
值得一提的是，为了提高效能，K2系列的Flash记忆体模组采用的是Fusion-io提供的ioMemory PCIe介面卡，不像其他厂商的Flash储存装置大都是采用SAS介面。
 
Pure Storage
Pure Storage是家2009年成立的新创厂商，在2011年8月才发表第一款产品FlashArray。FlashArray采用控制器机箱与磁碟机箱分离的型式，目前有两种产品款式，包括单控制器的FA-310与双控制器的FA-320。
 
两种款式都是采用相同的2U控制器机箱与2U磁碟机箱，其中控制器机箱含有2颗6核心Xeon处理器与用于快取的96GB DRAM、连接前端主机用的8Gb FC与10GbE介面，以及用于连接磁碟机箱的6Gb SAS介面。至于磁碟机箱则含有2台NVRAM储存装置与22台256GB的Flash SSD，透过6Gb SAS介面与控制器机箱连接。
 
值得一提的是FlashArray可藉由专属的Purity作业系统提供相当丰富的进阶功能，包括快照、Thin Provisioning、压缩、重覆资料删除等，还有搭配VMware平台的嵌入套件，较多数同类产品更完整。
 
TMS/IBM
如上一节提到的，老牌固态储存设备厂商TMS目前的主力产品，已经转移到Flash-based产品，而在Flash记忆体设备领域，TMS是当前少数提供SLC Flash记忆体的固态储存设备厂商之一。
 
我们可以将TMS的机架式Flash-based储存设备分为两个类型，采用MLC Flash记忆体的有RamSan-820与RamSan-810，采用SLC Flash记忆体的则有RamSan-640、RamSan-630、RamSan-720、RamSan-710与一整机柜的RamSan-6300等，前述产品全都可以提供8Gb FC与InfiniBand两种前端传输介面。
 
Violin Memory
Violin是一家2005年成立的Flash-based固态储存设备专业厂商，目前该公司的产品有6000与3000两个系列。

其中6000系列采用3U机箱，又分为SLC Flash记忆体的6600与MLC Flash记忆体的6300两款，可提供6～32TB容量，提供的前端主机介面包括8Gb FC、10GbE与InfiniBand等三种常见类型，还提供特别的PCIe直接连接功能。
 
至于3000系列同样也是采用3U机箱也分为采用MLC Flash的3120，与采用SLC Flash记的3202/3205/3210/3220等两种类型，可提供2.6TB～23TB容量，前端介面则有8Gb FC、10GbE，以及PCIe直接连接等3种。
 
藉由专属vMOS作业系统，Violin旗下的Flash-based固态储存设备都能支援快照、Clone、非同步远端复制、Thin Provisioning与重复资料删除等进阶应用功能，还支援VMware VAAI架构，并提供vCenter嵌入套件，
 
XtremIO/EMC
刚在今年5月为EMC并购的XtremIO，是一家2009年才成立，专门发展Flash-based固态储存设备的新创厂商。

XtremIO的产品是一种Scale-Out丛集架构的Flash-based储存阵列，基本单元称为X-Brick，可串接最多4组X-Brick组成丛集，线性的扩展容量与效能。
 
目前EMC与XtremIO正在Project X计划下开发新产品，相关规格还不是很明朗。从目前得知的消息看来，每个X-Brick是一个4U单元，由2组1U控制器与1组内含Flash SSD的2U磁碟机箱组成，每组控制器内含2颗6核心x86处理器，所以每个X-Brick一共有24核心处理器，并含有作为前端传输介面的8Gb FC与10GbE埠各4组，以及与其他X-Brick互连用的InfiniBand埠。
 
藉由专属的XIOS作业系统，XtremIO提供的进阶应用较多数同类产品完整，包括快照、Thin Provisioning、重复资料删除与VMware VAAI整合等。
 
纯固态储存设备的附加应用功能

除了提供前端主机存取用的储存空间外，企业级储存设备多半还会提供一些针对资料保护或其他用途的附加应用功能，如用于在本地端或异地端产生磁碟区复本的快照、Clone与远端复制，以及可节省容量消耗的Thin-Provisioning、压缩或重复资料删除功能。
 
不过对纯固态储存设备来说，由于单位容量成本高、总容量有限，加上定位于高I/O效能应用，对于提供这类会消耗额外储存空间或效能的附加功能，便有不同的考量。就DRAM-based纯固态储存设备而言，多数产品都仅定位于提供高I/O需求应用的主储存区，而不提供额外附加功能，有这类需求的用户必须另外搭配第三方产品。至于Flash-based纯固态储存设备，由于单位容量成本较DRAM-based低了许多，系统总容量也较大，更有余裕来提供各式各样的进阶应用功能。
 
以个别厂商来看，目前的Flash-based固态储存设备供应商中，Violin、Pure Storage与被并入EMC的XtremIO，为旗下产品提供的附加功能最为完整。Violin可透过专属的vMOS作业系统提供快照、Clone、远端复制、Thin-Provisioning与重复资料删除，Pure Storage也能透过Purity作业系统提供快照、Thin-Provisioning、压缩与与重复资料删除，XtremIO的XIOS作业系统则有快照、Thin-Provisioning与重复资料删除。Kaminario也提供快照与非同步远端复制，Nimbus则紧追在后，预定在年底为其HALO作业系统引进快照、复制与重复资料删除功能。