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SSD闪亮登场 NAND闪存的未来在于软件?
摘要英特尔数据中心部门的技术主管Pappas表示,数十种非易失性存储技术正面临竞争对手NAND闪存的挑战。这些技术包括忆阻器、ReRam、Racetrack Memory、Graphene Memory以及相变存储器。...
非易失性存储市场在未来五年内将产生巨大的变化,现在用于固态硬盘(SSD)和嵌入式移动终端中的NAND闪存所具备的高密度与高可靠性将更有优势。
因此,服务器、存储和应用程序提供商正在编写新的规范,以优化他们产品与NVM的交互方式,而这将极有可能使得许多应用程序更换其动态RAM(DRAM)和硬盘。据全球网络存储工业协会(SNIA)的技术工作组解释。
“这个(SNIA)工作组认为,存储介质在未来三到五年内将发生改变,而在这段时间内,我们不得不改变存储和内存交互方式,”SNAI非易失性存储编程技术工作组成员Jim Pappas表示,“行业正在努力这个处理器与存储之间的瓶颈。”
英特尔数据中心部门的技术主管Pappas表示,数十种非易失性存储技术正面临竞争对手NAND闪存的挑战。这些技术包括忆阻器、ReRam、Racetrack Memory、Graphene Memory以及相变存储器。
IBM相变存储器新品采用90纳米工艺制程,并有可能向占据市场主导的NAND闪存发起挑战
“整个行业内多种技术正在不断相互竞争,采用NAND闪存的固态硬盘用作内存,将取代性能非常接近的系统内存,” Pappas说,“现在系统内存的大致速度与费易失性存储非常接近,因此计算架构将发生很大的改变。”
例如,IBM去年公布了一项相变存储器的突破性技术,这项技术可使其容量与NAND闪存相抗衡,但性能却是NAND闪存的100倍,同时数据可靠性更高,并具备更长的寿命。
以硬件和软件供应商为代表的SNIA费易失性存储编程技术工作组目前正致力于三种规格(的编写)。他们认为,要提高操作系统的速度,可以采用更快的闪存介质;其次,应用程序可以直接访问操作系统的闪存;第三则是系统内存启用新的NVMS。
“更重要的是,在未来,如果您使用费易失性存储,您可以将其当做内存的一部分,而不仅仅是只用作存储,” Pappas说。
正在为这些新的规范努力的公司包括IBM、戴尔、EMC、HP、NetApp、富士通、Qlogic、赛门铁克、Oracle以及VMware。
NAND闪存目前更像硬盘
目前,处理器访问系统存储(DRAM),需要通过内置在硬件中的存储控制器。存储控制器通常集成在微处理器芯片中,没有专门的软件,都是通过硬件执行。
与上述相反的是,微处理器以访问硬盘的相同方式来反问NAND闪存。这的确是通过操作系统调用,但又反过来推动传统存储软件栈。通过类似SCSI、SAS或者SATA等独立的硬件接口来从操作系统或闪存(或HDD)传输数据。
当新的NVM启用后,这些接口将被改变,而这一产品实施决定在SNIA NVM编程技术工作组的范围之外,Pappas说。
例如,现在流行的一种做法是,将NVM连接到与处理器直连的PCIe总线上,目前已经有很多产品采用这种做法。
固态存储厂商Fusion-io所销售的NAND闪存PCIe卡超过半数都是用于服务器与存储阵列之间。该公司也一直致力于软件开发工具包和硬件产品的开发工作,以使其NAND闪存卡可以用作系统内存和大容量存储,就如同SNIA的行业规范那样。
微软和Fusion-io正努力开发API,以使SQL数据库使用Fusion-io的虚拟存储层(VSL),这又反过来使开发人员能够用Fusion-io的PCIe内存卡来优化应用。像所有的操作系统一样,SQL Server可以想使用机械硬盘那样使用NAND闪存,使用缓存,同一份数据存放两份以确保数据安全。
Fusion-io调用原子多块写入程序(Atomic Multi-block Writes API)的接口。这个API是MySQL InnDBA的扩展存储引擎,消除了必须的缓存或冗余写入,让应用程序可以直接访问、控制NAND闪存介质。
(本文不涉密)
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