模糊的邊界:內(nèi)存和存儲以全新方式融合
軟件定義的存儲剛剛開始形成,然而系統(tǒng)演進的步伐已經(jīng)使得未來技術的創(chuàng)新越來越受到關注。
我們并非要在文中探討磁盤存儲池,也不是要討論固態(tài)驅動器。存儲的未來在于其與內(nèi)存的融合。隨著非線性雙列直插式存儲器模塊(nonvolatile dual in-line memory modules, NVDIMM)的引入,系統(tǒng)內(nèi)存在變得越來越復雜的同時,也將內(nèi)存的速度與存儲的持久質量結合到了一起。
這些產(chǎn)品已經(jīng)問世。鎂光(Micron)推出的首款全閃存的NVDIMM已經(jīng)在產(chǎn),并且?guī)准?硬件)供應商都在服務器產(chǎn)品中提供該款硬件。當然,其優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)在內(nèi)存總線上移動時,比在外圍組件互連Express(PCIe)上移動的速度要快得多,盡管NVDIMM閃存的速度仍然還要比動態(tài)RAM(DRAM)慢一些。
有些情況下,例如在軍事系統(tǒng)或金融服務方面,對內(nèi)存持久性需求更高。Viking Technology公司創(chuàng)建的NVDIMM的一種版本,其中包含了大量與閃存匹配的DRAM空間。當系統(tǒng)接通電源時,用戶可以選擇將數(shù)據(jù)從閃存加載到相應的DRAM之中。如果電源關閉或機器停止,DRAM的數(shù)據(jù)將會被備份到閃存之上。
Viking辦法的優(yōu)點是系統(tǒng)可以使用CPU寄存器-存儲器命令將數(shù)據(jù)寫入DRAM。這允許單字節(jié)的寫入操作,而不是傳統(tǒng)存儲操作中使用的4KB文件形式的I/O區(qū)塊和全閃存型NVDIMM。這種字節(jié)模式I/O比區(qū)塊訪問閃存快了數(shù)千倍。支持此功能的軟件非常復雜,不僅涉及操作系統(tǒng)更改以處理異常,還涉及編譯器擴展。由于這種類型的I/O不使用標準塊方法,所以應用程序需要修改。
隨著軟件變化的出現(xiàn),我們可以期待看到混合方法在現(xiàn)實中的應用。最有可能的是,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將成為***批實例,其中所有的更改都由數(shù)據(jù)庫供應商實現(xiàn),為最終用戶提供一個透明的平臺。
閃存的替代品,如英特爾和鎂光3D XPoint產(chǎn)品,惠普企業(yè)和SanDisk的Memristor產(chǎn)品,以及索尼和Viking科技的ReRAM將提高持久性和非持久性內(nèi)存區(qū)段之間的速度比。即使如此,它們的速度仍然比現(xiàn)今的DRAM慢得多。
接受這些技術的關鍵是應用程序需要將其視為DRAM類型的可寫尋址空間或塊I/O驅動器。做不到這一點,額外的速度是在應用軟件開銷中浪費掉的。
事實上,這些都是需要多家公司共同努力,以克服將這些***技術推向市場所面臨的挑戰(zhàn)和復雜性,因此不要指望這些產(chǎn)品2017年底或2018年初就可以使用。