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下一代革命性儲存技術 儲存級存儲器(SCM)

2016-12-12
關鍵詞: 存儲器 DRAM Intel SanDisk

       儲存級存儲器(storage-class memory;SCM),又稱為持久型存儲器(persistent memory),乃是一種同時結合傳統儲存裝置與存儲器特性的復合型儲存技術,由于儲存級存儲器能夠提供比快閃存儲器更快速的讀寫速度,在成本上則比動態隨機存取存儲器(DRAM)更為便宜,不論是從效能面或應用面的角度來看,都可望成為下一代的革命性儲存技術。

  嚴格來說,儲存級存儲器并不完全是存儲器,也不完全是傳統儲存裝置,雖然它就像DRAM一樣可以崁入主機板的插槽,不過它的運算速度比DRAM稍慢,并且即使是在失去電源的狀態下依舊可以不間斷保存資料,在這一點上又比較接近傳統儲存裝置的特性。

  然而相較于傳統儲存裝置,儲存級存儲器不但在讀寫資料上能夠提供更快的速度,同時在進行資料的抹除與寫入程序時也擁有更大的彈性,不像一般快閃存儲器很容易因為高頻率的讀寫次數而出現耗損。

  有趣的是,儲存級存儲器可以同時以位元組(byte)或區塊(block)為單位進行資料的處理,此種特性將可給予操作系統、軟件與虛擬機器監控程式(hypervisor)的開發商,在運用儲存級存儲器作為中介應用裝置時獲得更大的彈性。

  舉例來說,操作系統最初會將儲存級存儲器視為由檔案系統格式化后的區塊儲存裝置,以及具備兼容性功能的資料庫,然而下一代應用程式可能就會選擇直接透過存儲器對映檔案(memory-mapped files)來存取儲存級存儲器,至于虛擬機器監控程式則可以將儲存級存儲器當中各自獨立的區域分配給不同虛擬機器(virtual machine),作為程式執行存儲器的用途,或著類似快閃存儲器的儲存資源。

  與傳統DRAM的使用方式相較,儲存級存儲器最大的差異就是具備可以持續性儲存,不會因為外部電源的中斷而遺失資料的特性,此外它還能夠以位元組為單位處理資料,不再需要將資料包裹儲存于由連續512個位元組所構成的區塊,以上兩項特性的結合勢必將會改變未來應用程式的設計架構與方式。

  就目前的發展現況來看,儲存級存儲器的技術預計會在2016年底進入實際應用階段,一開始將會由英特爾(Intel)提出的3D XPoint技術架構拔得頭籌,另外惠普(HP)與SanDisk在先前也已宣布要合作開發SCM技術,不過最快可能要等到2017年或更晚才有機會真正問世。

  就如同任何新興技術一樣,儲存級存儲器在初期的運用可能會被限制在特定的產業與用途,特別是在價格與效能表現的考量下,多半也只能讓這項技術適用在一些特定領域,其中包括了存儲器內運算、高效能運算,以及服務器端快取可能都會是儲存級存儲器的早期應用范圍。

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