一位感叹存储器芯片发展速度比预期缓慢的研究人员表示,软体开发工程师需要开始撰写应用程式,好为採用新型永久存储器的伺服器铺路…

 

有一系列永久存储器正在酝酿,旨在突破成为提升伺服器运算性能障碍的存取速度瓶颈,不过无论是存储器芯片本身或是其编程模型(programming model)都还在开发阶段。

 

Hewlett Packard Enterprise (HPE)的资深研究员 Dhruva Chakrabarti 表示,有部分资料库已经能支援採用非挥发性快闪存储器的存储器内运作(in-memory operation),而现在:「人们需要开发新种类的应用程式…我们还没有已经准备好适合永久存储器的优良应用程式。」

 

与传统硬碟机储存方案相较,新一代的永久存储器能为资料中心大幅提升性能
(来源:HPE)

 

Chakrabarti 表示,与採用传统硬碟机(hard-disk)储存方案的系统相较,採用永久存储器能让 Atlas 线上商务平台的运作速度提升数倍:「我们还离那样的境界很远,但是已经来到了可以尝试的时间点。」

 

採用 NVDIMM 的伺服器环境,通常可内建 8~16 Gbytes 快闪存储器,但利用下一代的存储器如英特尔(Intel)的 3D XPoint,可望带来 500 Gbytes 甚至 TByte 等级的容量,而且能以更低延迟执行;可惜的是,市场观察家预期那些新一代存储器还需要至少两年的时间才能广泛上市。

 

Chakrabarti 指出,硬体的延迟:「让人有些失望,但那会是一个重要的转捩点;」他预期,大概要到 2020 年才会有资料库与储存档案系统应用的永久存储器问世,而估计该类储存方案能被更广泛种类伺服器应用的程式语言支援之前,需要 5~10 年时间。

 

他表示:「希望有人可以开始撰写那些应用程式,甚至能透过程式库的形式呈现,如此就能说服产业标准组织在编程语言中支援永久存储器,并让该类存储器储存方案也获得编译器(compiler)与工具链的支援。

 

Chakrabarti 是在一场由储存网路产业协会(Storage Networking Industry Association,SNIA)主办的会议上发表演说;该协会旗下有一个工作小组,正在为永久存储器储存开发编程模型,此外还有锁定 Linux 平台的开放源码方案。

 

Atlas 利用执行阶段程式库(runtime library)来为永久存储器储存同步并创建日志
(来源:HPE)

 

2020 年的 MRAM 与 ReRAM

在同一场 SNIA 会议上,还有一位英特尔的研究人员介绍了以 pmem.io 开放源码专案为基础、支援永久存储器的候选程式库;此外有一位微软(Microsoft)的研究员则是介绍了支援 SNIA 之 Open NVM Programming Model 1.0 之 Windows 版本开发现况。

 

不过也有人对那些仍在起步阶段的软体开发投入抱持质疑态度,一位独立契约开发者 Christoph Hellwig 就表示:「人们总是试著在任何事物完成之前就先发表意见,但往往当实际的硬体问世之后,情况会变得更有趣。」

 

在永久存储器储存硬体方面,Web-feet Research 分析师 Alan Niebel 仍然对採用英特尔 3D Xpoint 的固态硬碟与 DIMM 抱持希望,认为该类产品可在 2017 年底以前上市;他表示,一年前发表的 XPoint 存储器技术让市场抱持高度期望:「现在我们仍在等待。」

 

在此同时,存储器开发商 Everspin 推出了 256 Mbit 的 MRAM 元件,并承诺在明年推出 Gbit 的 MRAM 产品,号称存取速度与耐久性都优于 XPoint。而 XPoint 存储器则号称能在未来支援更快速的读取,以及以百倍幅度增加的储存密度。新创公司 Spin Transfer Technologies 则预定在下个月公布其 MARM 技术最新进展。

 

往更远看,储存大厂 Western Digital 则表示将在 2020 年以前推出採用电阻式存储器(ReRAM)的替代方案;还有 Sony 正在自己开发针对机器学习应用量身打造的新一代存储器,可能会搭配其电脑视觉应用的成像器。另一家新创公司 Nantero 则声称将在 2019 年推出採用碳奈米管技术的 Gbit 等级存储器芯片。