存储革命风暴：SCM为何将替代闪存？

固然艰苦，但真正的转型会带来巨大年夜的回报。今朝已有多个厂商正在寻求这项技巧。如不雅你在今天要应用大年夜量DRAM时，体系会异常昂贵，并且耗电量也过大年夜。当前的分析工作负载 - 特别是将来的认知计算应用和物联网的爆炸式成长 - 须要大年夜量的内存中处理。凭借SCM承诺的高密度和低功耗的组合，它将很好的知足这些请求。

跟着企业赓续成长基本举措措施和应用法度榜样，他们逐渐发明存储是影响客户体验的重要瓶颈。

传统的存储I/O对于快速的处理器和收集来说是不敷的。闪存存储以10倍于传统存储的机能而备受青睐，是以大年夜部分关键应用都请求应用缓存。

更为出色的一个应用处景是将SCM安装在体系内存双列直插式内存模块(DIMM)上，并经由过程机载体系内存控制器拜访内存语义，大年夜而扩大年夜了体系中可寻址内存的数量。这显然意味着DIMM和附加固件以及可能的操作体系级软件的变更。

跟着数据量的大年夜幅增长以及各类数据分析应用的出现，存储市场保持着快速增长势头。然而，这些应用极大年夜地消费着硬件机能。跟着机能需求的赓续晋升，即使是闪存也显得力不大年夜心了。

是以，我们须要新的技巧和新的架构来竽暌功对这个新的挑衅。

下一轮的“军备比赛”是存储级内存

跟着机能需求的快速增长，存储体系须要变得更快、加倍密集、加倍便宜，同时还要加倍绿色。内存中处理(毫无疑问会极大年夜的消费内存)也带来了赓续增长的内存设备以及动态随机拜访内存(DRAM)的成本和能耗之间的均衡问题。

这些成长的结合形成了一个近乎完美的风暴，那就是存储级内存(SCM)。SCM已经成为了一个新的风行词，代表着下一代的非易掉性内存(NVM)。

将下一代持久性存储应用到本身产品中的先行者将获取每年十亿计的收入，并且还会跟着时光推移赓续增长。SCM技巧在今朝的生态体系中有多个切入点，每一个切入点都能带来高价值。

这一轮的变革大年夜致次序可以用以下三个场景来解释：

作为下一代的闪存替代技巧，将彻底改变外部存储。

NVM到DRAM的扩大将带来更大年夜范围的内存中处理(in-memory processing)。

持久性内存能彻底改变存储架构。

存储变革

很多拥有冲破性技巧的公司掉败的原因是他们须要在软件上做一些改变才能应用他们的技巧，哪怕只是小小的一点改变。计算机行业走到今天的门路漫长而曲折，路上充斥那些公司的残骸。正因如斯，今朝的厂商不会再犯同样的缺点。新技巧进入市场将具有与DRAM雷同的语义，并且不须要任何代码更改工作，最多只须要在体系固件包中供给体系级驱动法度榜样。起首上市的产品可能是Diablo Technologies的Memory1，它应用体系级固件来许可应用内存语义拜访DIMM闪存。

今朝的闪存技巧具有很高的机能，但同市价格也很昂贵。尽管如斯，它的机能依然比DRAM要低出四个数量级。新型的SCM技巧将有机会拉近这个差距。

新型的固态内存可以供给比今朝的闪存快10到100倍的机能，它可以或许应用在传统的存储架构下，为存储极大年夜地晋升机能。因为大年夜部分的闪存成长都侧重于晋升密度和价格，而非速度，是以将来的闪存市场会遭受来自这些新技巧的威逼。新的SCM在机能上会有极大年夜的晋升，固然它的价格比闪存贵很多，不过它必定会比DRAM便宜。Intel的3D XPoint是一个新型存储的例子，它比今朝的闪存存储要快，它将作为SSD、NVMe和PCIe存储的替代品。

可扩大内存

然而，这个用例提出了行业必须克服的一些明显的挑衅。只有生态体系中重要介入者才能经由过程体系级其余改变来解决一些SCM技巧的┞废碍，这些变更即将到来。市场上广泛传言2017年英特尔预备在其Purley办事器平台的DIMM上惹人3D XPoint，并且其他厂商可能会测验测验惹人兼容的竞争产品。三星的产品可能是基于传统闪存的演进，这可能是SanDisk技巧的第一次迭代。

最终能代替DRAM的SCM至少要与DRAM一样快，不须要固件中介，与DRAM高速缓存的结合来实现DRAM机能。今朝，市场上独一可以或许达到这些标准的SCM产品只有Nantero的碳纳米管内存和几种电阻式RAM，这些技巧已经在原型开辟的各个阶段获得证实。如不雅忆阻器可以批量临盆的话，它也将是一个很好的候选者。

内存和存储层的融合

可见的SCM用例是许可主体系中的持久性内存语义来进行寻址。可以或许许可软件将体系的一部分作为持久性的空间有可能完全改变┞符个别系构造，大年夜而解决大年夜量的问题。最终的结不雅是计算机体系将仅具有单层存储——DRAM与SCM融合，存放动态数据和持久数据 - 文件或对象级其余层次完全消掉。最终软件将被大年夜大年夜简化为一个单层的┞符体架构，成本也随之降低，外部存储层及其相干的收集、复杂性问题以及大年夜部分担理成本都邑消掉。

此次的演变过程可能会跨越十年，演变涉及体系设计、应用和操作体系，以及几代大年夜颐魅者的架构思维，这也是最重要的。

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