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众发娱乐什么时到帐,SCM技术会改变存储产业吗?

众发娱乐什么时到帐,SCM技术会改变存储产业吗?

众发娱乐什么时到帐,储存级记忆体(storage class memory, scm)概念虽然早在2008 年就已被ibm 等厂商提出,但2019 年才可说是scm 元年。

储存级记忆体scm 是一种介于dram 与nand flash 之间的技术概念。应用上大致可分为储存及记忆体两种形式。是作为底层储存装置,或混合 ssd 使用,另一种则用于辅助dram 来提供加速存取的效果。简单来讲,scm 就是dram 与ssd 的中介,一种高速读写的非挥发性记忆体技术,用来改善系统整体i/o 效能。

在理想中,它是一种速度能与dram 媲美,但成本逼近传统硬盘的新型储存技术。当然目前大概只有读取速度能与dram 比肩,写入速度仍有差距,且在ssd 的单位成本已逼近传统硬盘的境况下,scm 还没有足够的性价比做为底层储存装置。

且实际上,还有诸多被指望成为scm 的技术尚未决出胜负,包括相变化记忆体(pcm)、磁性记忆体(mram)、电阻式记忆体(rram)等,但达到商品化的,目前市面上仅有少数大厂如英特尔与美光合作的3d xpoint 及三星的z-nand 技术。

scm 弥补落差

而这些技术的目标及潜力都在于能弭平dram 与ssd 读写速度的鸿沟。理论上,现代资讯系统由于内装置性能的落差徒增不少功耗,资料往返所耗费的时间,成为整体性能的短板,所以在处理器与记忆体之间设有暂存器及快取等,而引入scm 做为记忆体缓冲或ssd 快取,也都是为了解决这样的问题。

储存单元比较。(source:科技新报)

当然记忆体内处理(in-memory computing)才是更理想的方案,其将储存设备间资料交换与运算的过程,改成直接从记忆体存取资料,和以传统硬盘构成的资料储存架构相比,能更快速地回传结果,特别适合需要大量即时资料分析的应用环境,而scm 的问世朝此迈出了相当大的一步。

当然scm 离完全取代ssd 仍需一段时日,不过已先重燃了分层储存架构应用。近年来在ssd 成本越来越低的情况下,原先自动分层储存技术(auto-tiering)所提供的效能就不再那么引人关注。但如今由dram、scm、ssd 所构成的新分层储存架构,将在兼具成本效益下,进一步改善系统性能。

由scm 及dram 架构出的统一寻址空间,等同于扩大伺服器的缓存规模。尤其是在scm 结合ssd 标准nvm express(nvme)后,能更进一步降低延迟。所以除了硬件进展之外,nvme 的发展也备受瞩目。在2017 年英特尔所推出的nvme scm 产品获得相当大的成功。基于与晶片组及处理器直接点对点传输的pcie 介面的nvme,可说是现今要发挥scm 概念的必然设计。

nvme 形成生态

且nvme 早已不仅仅是单纯的逻辑装置介面标准,更逐渐扩展成一套生态系统,细分出了nvme-mi(nvme management interface )以及nvme-of(nvme over fabrics)等协定。

nvme生态架构。(source:nvm express官网)

其中nvme 作为主要标准,规范了host 对储存装置的读写、存取以及资源管理等功能,而nvme-mi 则能透过smbus/i2c 及mctp 等进行带外管理。nvme-of 则是一种基于nvme 的网路协定,支援如fc(fibre channel)、roce(rdma over converged ethernet)、iwarp(internet wide-area rdma protocol)与infiniband 等网路环境,展现出应用在更广泛系统的潜力。

使用nvme-of 架构,将能替分散式系统带来更低延迟,扩大记忆体内处理,且nvme 不仅仅是逻辑上的协议接口,更是一种可扩充指令标准。这些技术特点受到机器学习(machine learning)工程师的青睐,以之建构出更高性能、更深入的神经网路。在机器学习的过程中,计算处理和储存之间需要反覆的交换大量数据,且对延迟的要求也非常高。

甚至可以说,机器学习应用是现在nvme scm 最能展现成本效益的方式。对ai 加速器的需求,带动了对新兴记忆体的研究。尤其在现今gpu 计算力发展遥遥领先之下,其他零组件的协调性成为新兴科技发展的短板。还有高速、低延迟等特性,也相当完美的符合诸如5g 通讯等技术需求,nvme scm 因此成为催生新兴科技的关键。

新兴科技共识

所以将nvme scm 纳入系统可以说已成为趋势,令许多厂商趋之若鹜。dell emc、ibm、hitachi、hpe、fujitsu 与华为等大厂近年来也都纷纷推出了相关的高阶企业储存解决方案。伺服器市场已被快速改变,由扩展规模转为追求低延迟,全快闪的产品出货已压过混合阵列。各家厂商甚至也借此推出了基于ai 的云端化管理系统,透过nvme scm 来有效减轻维运负担。

总而言之,nvme scm 不仅是单一硬件产品的进步,更影响了大数据、人工智能、5g、云端生态等技术,促进了业界对于传输规范共识的同时,对现今的资讯系统架构带来变革。当此技术越趋于成熟,就能更快的催化出新兴科技。虽然还有一段相当长的路要走,但或可如此譬喻,nvme scm 将会是记忆体的终局之战。

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