Video: Sofie og føtter.. (Listopad 2024)
Jedním z největších témat letošních konferencí o hardwarové technologii je to, že jsme na pokraji dramatické změny ve způsobu, jakým systémy ukládají a přistupují k datům. Jistě, viděli jsme, jak se paměť v průběhu času zrychluje, a v mnoha aplikacích jsme viděli doplnění flash paměti nebo dokonce výměnu pevných disků, ale nová „paměť třídy paměti“ slibuje ještě zásadnější změnu. Toto téma získalo v letošním roce pozornost na mnoha konferencích, protože se přibližujeme k přepravním produktům Intel a Micron na základě jejich 3D XPoint paměti. Na minulém týdnu na Flash Memory Summitu to bylo velké téma.
Po celá léta - skoro od úsvitu práce na počítači - jsme měli dva základní způsoby, jak věci ukládat. Krátkodobé skladování je rychlé, relativně drahé a volatilní, což znamená, že když dojde k výpadku napájení, data zmizí. Většinou to byla dynamická paměť s náhodným přístupem (DRAM) a množství, které můžete připojit k počítači, je omezené. Od úsvitu tranzistorů založených na tranzistoru jsme také měli vestavěnou statickou paměť s náhodným přístupem (SRAM) zabudovanou do samotného procesoru, což je ještě rychlejší, ještě dražší a dostupné pouze v relativně malém množství. Také jsme měli trvalé úložiště - ať už děrné karty, pásky, pevné disky nebo flash disky, což je mnohem levnější, ale také mnohem pomalejší a obvykle dostupné v mnohem větší kapacitě.
„Svatým grálem“ pro paměťový průmysl by bylo přijít s něčím, co má rychlost DRAM, ale kapacitu, cenu a vytrvalost flash paměti NAND. To však zůstává jen nápad. Fantazie. Přechod od SATA k rychlejším rozhraním, jako je SAS a PCI-Express pomocí protokolu NVMe, učinil SSD mnohem rychlejší, ale nikde se blíží rychlosti DRAM. Nestálé moduly DIMM (NV-DIMM), které ukládají flash paměť na rychlejší paměťovou sběrnici, se pokoušejí překlenout mezeru, zatímco práce na rozvíjejících se formách paměti, jako jsou 3D XPoint a jiná zařízení s fázovou změnou, ReRAM (odporová RAM) a STT-MRAM (Spin-Transfer Torque Magnetic RAM).
Na Summitu Flash paměti se zdálo, že téměř každý reproduktor ukazuje graf mluvící o tom, jak nová „paměť třídy paměti“ nebo „perzistentní paměť“ zapadá do hierarchie úložiště v systému. To zahrnuje asociaci Storage Network Industry Association (SNIA) na snímku výše a Western Digital v jedné v horní části příspěvku. (Všimněte si, že nikdo nemluví o pásku nebo dokonce o Blu-Ray použitém pro archivaci). SNIA prosazuje standard pro NV-DIMM jako něco, co by se dnes mohlo do systémů přidat. Má to být průmyslový standard s různými různými základními technologiemi. Mohlo by se dnes používat s kombinací blesku NAND a DRAM s podporou baterií, takže by bylo stejně rychlé jako DRAM, ale stále trvalé, pokud je dražší než DRAM.
Nejviditelnějším kandidátem na velké množství trvalé paměti v relativně blízkém časovém horizontu je 3D XPoint paměť, paměť fázových změn vyvinutá společnostmi Intel a Micron.
Společnost Intel již dříve uvedla, že do konce roku očekává, že s touto pamětí prodá disky SSD společnosti Optane, a to pod značkou Optane s technologií DIMM představující technologii později. Na výstavě Micron oznámil, že bude označovat své produkty pod názvem QuantX, a zaměřit se na standard NVMe pro připojení takových jednotek k hlavnímu systému. Společnost Micron uvedla, že její disky mohou poskytovat více než 10krát větší počet vstupně / výstupních operací (IOP) než NAND a poskytují více než čtyřnásobek paměti DRAM.
Intel provedl prezentaci podrobně popisující výhody standardu NVMe a poznamenal, že režie tradičních sběrnic SAS a SATA pro pevné disky se stala překážkou výkonu SSD; a jak by přechod na nový standard připojení měl dobré zlepšení výkonu u tradičních flash disků NAND flash SSD, ale byl zásadní pro nové paměti, protože jsou mnohem rychlejší.
Intel ani Micron zatím neposkytly přesné kapacity nebo ceny, ale v minulosti hovořily o tom, jak by to mělo nakonec být mezi DRAM a NAND flash cenou. Několik analytiků spekulovalo, že výrobní náklady na 3D XPoint dnes jsou ve skutečnosti vyšší než u DRAM, ale většina věří, že se to změní, pokud technologie dosáhne dostatečného objemu.
Existují i jiné technologie, které se stávají běžnými alternativními pamětí.
STT MRAM dnes existuje v malých objemech, používá se většinou ve velmi specializovaných prostředích, která vyžadují velmi odolnou a dlouhodobou paměť v poměrně malém množství. Dnes taková paměť nabízí mnohem rychlejší zápisy než NAND, ale s velmi omezenou kapacitou, pouze do asi 256 megabitů. Pro srovnání, výrobci NAND mluví o 256Gb a 512Gb (nebo 64GB) čipech. Do konce roku společnost Everspin slíbila verzi 1 GB. Je snadné si představit, jak se to stává stále populárnějším, ale kapacita pravděpodobně nestačí pro rozsáhlé nasazení.
Fujitsu diskutoval o ferrorelektrické paměti s náhodným přístupem (FRAM), která je v podstatě energeticky nezávislou pamětí, ale je zobrazena pouze ve velmi malých hustotách.
Řada společností pracuje na variantách rezistentní RAM (ReRAM), a to je technologie, kterou WD (která nyní zahrnuje to, co bývalo SanDisk), říká nejslibnější pro paměť třídy storage. Není však jasné, kdy takové technologie zasáhnou trh.
Velkým problémem, kterému čelí všechny tyto druhy vzpomínek, je vývoj systémů, které je mohou skutečně využít. Současné systémy - vše od aplikací po operační systémy až po propojení mezi paměťovými systémy - jsou navrženy pro tradiční dělení mezi pamětí provozovanou se zátěžemi a úložišti a trvalým ukládáním naprogramovaným v blocích. Vše, co se bude muset změnit, aby se některá z těchto technologií stala hlavním proudem. Řada přednášejících diskutovala o možných časných aplikacích, Huawei hovoří o kognitivních počítačích a Micron diskutuje o aplikacích finančních služeb - to vše má tendenci chtít obrovské množství dat v relativně rychlé paměti.
Bude fascinující sledovat, jak se to v příštích několika letech odehrává.
