开放闪存平台-Open Flash Platform（OFP）

2025年7月15日，Open Flash Platform（OFP）倡议正式发布。

该倡议的首批成员包括：Hammerspace、Linux社区、洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）、ScaleFlux、SK Hynix以及Xsight Systems。

该倡议聚焦于新一代 AI 数据存储所面临的核心挑战。随着 AI 应用加速推动数据生成，同时又受到电力供应紧张、高热数据中心和空间受限等因素的制约，我们必须以“白纸化”的方式重新设计 AI 数据基础设施。OFP 即专注于其中最关键的数据存储层。

什么是 Open Flash Platform（OFP）？

OFP 重新定义了数据中心架构，通过去除传统的存储服务器这一昂贵的“中间商”环节，实现更高效的数据处理模式。它采用开放标准（如 NFS）和标准 Linux，将闪存设备直接连接至网络，从而构建出一种更简洁、更高效的新型架构。

十年前，NVMe 的出现通过绕过传统存储总线和控制器，释放了闪存在性能层的潜力。而如今，OFP 通过解耦存储服务器和专有软件栈，解锁了闪存在容量层的潜力。它采用开放标准与开源技术——尤其是并行 NFS（pNFS）与标准 Linux——将闪存直接置于存储网络中。开放、标准化的解决方案终将占据主导地位。通过实现数量级的容量密度提升、大幅的能耗节省和显著降低的总拥有成本（TCO），OFP 正加速这一变革的到来。

当前的存储架构普遍依赖“存储服务器”模型，需要大量资源才能驱动性能与功能。而现有全闪存储厂商的产品设计并未针对闪存密度进行优化，并将系统寿命绑定于处理器生命周期（通常为5年），而非闪存的生命周期（通常为8年）。这些存储服务器还引入了专有数据结构，导致数据环境碎片化、数据副本激增，并在每个节点附加许可成本。

因此，OFP 倡议呼吁采用开放、标准化的技术路径，包含以下关键要素：

• 闪存设备 主要围绕 QLC 闪存设计，但不限于 QLC，因其具备高密度优势。闪存的采购应具备灵活性，使客户可从多个晶圆厂采购 NAND 芯片，无论是通过控制器合作伙伴，还是直接进行模块设计，从而避免对单一厂商的依赖。
• IPU/DPU如今已发展成熟，能够替代以往资源消耗更大的处理器来提供数据服务。其更低的成本与功耗，使其成为数据服务中更高效的关键组件。
• OFP模块每个模块包含用于存储和提供数据的所有关键硬件，具备低功耗和高闪存密度的优化外形设计。
• OFP托盘一个OFP托盘可容纳多个OFP模块，负责电力分配，并适配多种数据中心机架设计。
• Linux操作系统OFP使用标准的 Linux 系统，并运行原生的 NFS，为每个OFP模块提供数据服务。

相较于现有存储架构，OFP将带来以下优势：

• 存储密度提升10倍 通过对 NVMe 布局与集成方式的优化，OFP 充分释放高密度闪存的潜力，实现存储容量密度的数量级提升。
• 能耗降低90% 用低功耗的 IPU/DPU 芯片取代传统依赖 CPU 的存储服务器，显著降低功耗与发热量。
• 使用寿命增加60% 将硬件生命周期与闪存寿命绑定，而非处理器寿命，实现比传统 5 年生命周期多出 3 年的持续运行时间。
• 总体拥有成本（TCO）降低50% OFP降低基础设施数量，简化扩展流程，并延长存储投资的使用周期，整体拥有成本显著下降。

传统存储架构 vs 开放闪存平台架构

传统存储架构（NAS）- 复杂、低效且成本高昂

即便是采用了JBOF（Just a Bunch Of Flash，纯闪存盘柜）的现代NAS架构，依然依赖于“两层式服务器设计”，这带来了不必要的架构复杂性与运行低效。

• 控制器/协议服务器层：所有数据请求都必须先经过控制节点来处理协议转换与后端存储管理。这些控制节点成为性能瓶颈，也是潜在的单点故障源。
  • 数据被锁定在专有系统中
  • 增加访问延迟，限制性能
  • 限制系统可扩展性
  • 提高整体成本与复杂性
• 存储盘柜（JBOFs）：NVMe硬盘被集中安装在一层独立的存储服务器中，构成存储后端。
• 内部网络连接：上述两层需通过专用的高性能内部网络进行通信，进一步加剧了成本、复杂度与功耗问题。

开放闪存平台架构（OFP）- 简单、高效、可扩展 Open Flash Platform（OFP）将传统的两层架构简化为单一、优雅的结构，彻底消除了控制器/协议服务器的存在。

• 无需控制器服务器：协议逻辑（如NFS）直接运行在内置于闪存设备中的高能效DPU（数据处理单元）上，存储设备可直接接入标准以太网。
  • 存储介质直接连接网络
  • 无需额外的控制器
  • 原本整台Linux服务器的功能由DPU承担
• 无需内部网络：通过省去服务器与存储盘柜之间的连接，OFP彻底去除了一整层内部网络，大幅节省成本、功耗与机架空间。
• 颠覆性简化：最终形成的是一种扁平化、可线性扩展的架构，极大简化了部署、运维与散热管理。

开放平台的必要性

OFP计划源于经常从客户那里听到的反馈，特别是那些在处理大量人工智能数据的用户：我们管理和存储数据的方式必须大大提高效率，以解决电力限制和复杂开销的紧迫问题。在他们看来同样重要的是，解决方案需要基于开放架构，不限于单个存储软件供应商、介质类型或硬件制造商。 其结果是全行业合作，提供蓝图，摆脱传统存储服务器架构，传统存储服务器架构植根于高昂的许可费、不必要的管理开销以及失控的电源和空间要求。

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https://openflashplatform.org