Acasă Gândire înainte Memorie de clasă de stocare: revoluția viitoare

Memorie de clasă de stocare: revoluția viitoare

Video: Nicoleta Guta - Baiatul meu | Official Video (Octombrie 2024)

Video: Nicoleta Guta - Baiatul meu | Official Video (Octombrie 2024)
Anonim

Una dintre cele mai mari teme la conferințele de tehnologie hardware din acest an este că suntem pe punctul de a schimba dramatic modul de stocare și accesare a sistemelor. Sigur, am văzut că memoria devine mai rapidă în timp și am văzut supliment de stocare flash sau chiar înlocuim hard disk-uri în multe aplicații, dar noua „memorie de clasă de stocare” promite o schimbare și mai fundamentală. Acest subiect a atras atenția la multe conferințe în acest an, pe măsură ce ne apropiem de produsele de transport Intel și Micron bazate pe memoria lor 3D XPoint. A fost un subiect important la Summit-ul de memorie flash de săptămâna trecută.

Ani de zile - cam din zorii calculului - am avut două moduri de bază de a stoca lucrurile. Depozitarea pe termen scurt este rapidă, relativ costisitoare și volatilă, ceea ce înseamnă că la ieșirea din energie, datele dispar. Aceasta a fost în mare parte memorie dinamică cu acces aleatoriu (DRAM), iar suma pe care o puteți atașa la un computer este limitată. De asemenea, destul de mult din zorii procesoarelor bazate pe tranzistor, am avut și memorie statică de acces aleatoriu (SRAM) încorporată în procesorul în sine, care este chiar mai rapid, chiar mai scump și disponibil doar în cantități relativ mici. Am avut, de asemenea, stocare persistentă - fie carduri de pumn, benzi, hard disk-uri sau stocare flash, care este mult mai puțin costisitoare, dar și mult mai lentă și, de obicei, disponibilă cu o capacitate mult mai mare.

„Graalul sfânt” pentru industria memoriei ar fi să vină cu ceva care are viteza DRAM-ului, dar capacitatea, costul și persistența memoriei flash NAND. Asta rămâne doar o idee. Fantezie. Trecerea de la SATA la interfețe mai rapide precum SAS și PCI-Express folosind protocolul NVMe a făcut ca SSD-urile să fie mult mai rapide, dar nicăieri aproape de viteza DRAM. DIMM-urile non-volatile (NV-DIMMs), care pun memoria flash pe magistrala de memorie mai rapidă, încearcă să reducă decalajul în timp ce lucrările continuă la forme emergente de memorie, cum ar fi 3D XPoint și alte dispozitive de schimbare a fazelor, ReRAM (RAM rezistivă) și STT-MRAM (RAM Spin-Transfer Torque Magnetic RAM).

La Summit-ul Flash Memory, părea că aproape fiecare difuzor arăta un grafic care vorbea despre modul în care noua „memorie de clasă de stocare” sau „memoria persistentă” se încadrează în ierarhia de stocare a unui sistem. Aceasta include Asociația Industriei de Rețea de stocare (SNIA) în diapozitivul de mai sus și Western Digital în cea din partea de sus a postării. (Rețineți că nimeni nu vorbește despre bandă sau chiar Blu-Ray folosit pentru stocarea arhivistică). SNIA împinge un standard pentru NV-DIMM-uri ca ceva ce ar putea fi adăugat la sistemele de astăzi. Acesta se dorește a fi un standard al industriei cu diferite tehnologii subiacente diferite. Poate fi folosit astăzi cu o combinație de flash NAND și DRAM bazat pe baterie, deci ar fi la fel de rapid ca DRAM, dar încă persistent, dacă este mai scump decât DRAM.

Cel mai evident candidat pentru o cantitate mare de memorie persistentă în termenul relativ apropiat este memoria 3D XPoint, o memorie de schimbare de fază fiind dezvoltată de Intel și Micron.

Intel a spus mai devreme că se aștepta să vândă SSD-uri Optane cu această memorie până la sfârșitul anului sub marca Optane cu DIMM-uri care prezintă tehnologia ceva mai târziu. În cadrul spectacolului, Micron a anunțat că își va marca produsele sub numele QuantX și se va concentra pe standardul NVMe pentru conectarea unor astfel de unități la sistemul principal. Micron a spus că unitățile sale pot furniza de peste 10 ori numărul de operațiuni de intrare / ieșire (IOP) decât NAND și ar putea oferi de peste 4 ori amprenta de memorie a DRAM.

Intel a făcut o prezentare în care a detaliat avantajele standardului NVMe, remarcând faptul că capul general al autobuzelor SAS și SATA tradiționale pentru hard disk-uri a devenit un blocaj al performanței SSD; și modul în care trecerea la noul standard de conexiune ar avea o îmbunătățire a performanței pentru SSD-urile flash NAND tradiționale, dar a fost crucială pentru noile memorii, deoarece acestea sunt mult mai rapide.

Nici Intel, nici Micron nu au acordat capacități sau prețuri exacte, dar au vorbit în trecut despre cum ar trebui să fie în cele din urmă între prețurile DRAM și flash NAND. Câțiva analiști au speculat că astăzi costul de fabricație al 3D XPoint este mai mare decât DRAM, dar majoritatea consideră că se va schimba dacă tehnologia poate atinge un volum suficient de mare.

Există și alte tehnologii care intenționează să devină amintiri alternative mainstream.

STT MRAM există astăzi în volume mici, utilizate mai ales în medii foarte specializate care necesită o memorie foarte durabilă și de lungă durată în cantități destul de mici. Astăzi o astfel de memorie oferă scrieri mult mai rapide decât NAND, dar cu o capacitate foarte limitată, doar până la aproximativ 256 megabit. Pentru comparație, producătorii NAND vorbesc despre cipuri de 256 GB și 512 Gb (sau 64 GB). Everspin a promis o versiune de 1 Gb până la sfârșitul anului. Este ușor să ne imaginăm că acest lucru devine mai popular, dar capacitatea probabil nu este suficientă pentru implementarea pe scară largă.

Fujitsu a discutat despre memoria de acces aleatoriu ferorelectrică (FRAM), în esență, un tip de RAM care nu este volatil, dar a fost prezentat doar în densități foarte mici.

O varietate de companii lucrează la variante de memorie RAM rezistentă (ReRAM) și, într-adevăr, aceasta este tehnologia de care WD (care include acum ceea ce a fost SanDisk) a spus că arată cel mai promițător pentru memoria din clasa de stocare. Dar nu este clar când astfel de tehnologii vor ajunge pe piață.

O mare problemă cu care se confruntă toate aceste tipuri de amintiri este dezvoltarea sistemelor care pot profita cu adevărat de ele. Sistemele actuale - totul, de la aplicații la sistemele de operare până la interconectările dintre sistemele de memorie - sunt proiectate pentru diviziunea tradițională între memoria funcționată cu încărcături și depozite și stocarea persistentă programată în blocuri. Tot ce va trebui să se schimbe pentru ca oricare dintre aceste tehnologii să devină mainstream. O serie de vorbitori au discutat despre posibile aplicații timpurii, Huawei vorbind despre computere cognitive și Micron discutând despre aplicațiile de servicii financiare - toate tind să dorească cantități uriașe de date în memoria relativ rapidă.

Va fi fascinant să vedem cum se joacă asta în următorii câțiva ani.

Memorie de clasă de stocare: revoluția viitoare