NAND閃存蠶食DRAM地盤 處理器主板或搭閃存用的總線

在固態(tài)硬盤(SSD)正被市場瘋狂采用的此時，我知道這個標(biāo)題感覺不太禮貌，但這種裝置只能說是產(chǎn)業(yè)界著眼于閃存(flash)的永久儲存性──也就是儲存的數(shù)據(jù)即使在裝置斷電后仍能有效保存，又稱作“非揮發(fā)性(nonvolatility)”──所七拼八湊開發(fā)出來的產(chǎn)品。

因?yàn)榫邆浞菗]發(fā)性，人人都認(rèn)為這種內(nèi)存應(yīng)該被拿來應(yīng)用在永久性儲存，而且一定得被當(dāng)作個磁盤來管理。在過去五十多年來，產(chǎn)業(yè)界在儲存管理技術(shù)領(lǐng)域投入相當(dāng)多的心力，特別值得一提的是多服務(wù)器虛擬化環(huán)境(multi-server virtualized environment)，讓不同的服務(wù)器能存取共享儲存空間。

在這里“一致性(coherency)”是個問題，必須確保最新版本的數(shù)據(jù)是儲存在一個命中注定的位置上，其他任何可能導(dǎo)致不一致的因素都有可能造成不可逆的數(shù)據(jù)毀損。

通常如果你選用閃存做為儲存裝置，然后因?yàn)榉奖闶谷?，認(rèn)為它應(yīng)該要裝在一個采用磁盤驅(qū)動器接口的2.5英寸小盒子里，這樣才容易從服務(wù)器機(jī)柜前方安裝──也就是說它基本上長得跟傳統(tǒng)硬盤機(jī)(HHD)一樣、只是讀寫速度更快。因?yàn)槿绱耍蠹叶紩压虘B(tài)硬盤的價格拿來跟傳統(tǒng)硬盤相互比較，這種想法是不對的。

閃存是內(nèi)存組件，把它拿來跟DRAM比較，閃存的性能超級可怕的好，而且成本大概只有二十分之一；這讓閃存很合理地適合做為DRAM與硬盤機(jī)之間的內(nèi)存層，甚至不需要利用到它的永久儲存性。

實(shí)際上，你如果忽略閃存的永久儲存性，會發(fā)現(xiàn)它具備更有說服力的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)你不信任閃存能在系統(tǒng)斷電時仍能保存資料，就可以把它當(dāng)作DRAM來看。此時DRAM數(shù)據(jù)管理算法已經(jīng)被充分驗(yàn)證，這里沒有什么一致性的問題，因?yàn)镈RAM數(shù)據(jù)并不會被視為具備永久性，除非它是被寫入共享儲存裝置中。

隨著時間推移，產(chǎn)業(yè)界對閃存的態(tài)度將會改變；未來處理器主板將會有兩種內(nèi)存總線，一種是DRAM用，另一種是閃存用，而且后者將采用創(chuàng)新的閃存接口。上述兩種內(nèi)存的管理，則會由文件系統(tǒng)與核心邏輯芯片組來執(zhí)行，計算機(jī)用戶若想改善系統(tǒng)性能則會面臨更多選擇：是要升級DRAM、閃存還是其他東西？

以上的改變應(yīng)該還要好幾年才會發(fā)生，盡管事實(shí)上英特爾(Intel)早在2010年就曾經(jīng)提出過類似的方案；此外IBM與SanDisk現(xiàn)在已經(jīng)推出采用NAND閃存、兼容DDR 3的DIMM。我預(yù)估NAND閃存在至少三年內(nèi)不會取得主流處理器芯片組支持，但這只是個猜測，畢竟英特爾已經(jīng)有那樣的技術(shù)，大可以在今年推出新芯片組之前最后一刻決定采用。

隨著運(yùn)算DRAM接口轉(zhuǎn)向一種更奇特的技術(shù)，很有可能未來推出的計算機(jī)將會采用無法升級的DRAM，而系統(tǒng)升級將僅限于在主板上增加閃存；在這種模式下，DRAM將開始扮演類似于處理器高速緩存的角色。

這種趨勢發(fā)展是非常合理的。市場研究機(jī)構(gòu)Objective Analysis 在2011年發(fā)表的報告(PC用NAND閃存將如何蠶食DRAM地盤？)就發(fā)現(xiàn)，透過近300項(xiàng)測試基準(zhǔn)，1美元價值的閃存能帶來的系統(tǒng)性能提升，遠(yuǎn)高于同樣1美元價值的DRAM。以上的測試前提是系統(tǒng)需要滿足某個最小量的DRAM需求，大概在1~2GB之間、端看基準(zhǔn)不同。

許多數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)管理員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)到這一點(diǎn)，并且開始尋求將固態(tài)硬盤添加到系統(tǒng)中、好讓他們能縮減對DRAM需求的方法。在此同時，共享儲存設(shè)備與硬盤機(jī)還是會繼續(xù)存在；硬盤機(jī)能為爆炸的巨量數(shù)據(jù)需求提供最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的儲存，而共享儲存設(shè)備則提供一致性的數(shù)據(jù)儲存空間，對虛擬化系統(tǒng)來說不可或缺。