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記憶體/儲存  

可編程設計技術釋放快閃記憶體的企業應用潛能

上網時間: 2012年08月16日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:可編程設計  快閃記憶體  雲端運算  虛擬化  儲存 

作者:David McIntyre

業務部資深經理

Altera公司

當今的企業級儲存子系統正面臨實質性的變革。大量的企業資料和交易資訊每年都會增加50-60%。雲端運算和虛擬化功能的快速發展,能夠更有效的管理這些越來越多的資料負載,導致資料中心的數量和規模都出現了爆炸式的增長。隨著企業級儲存呈指數增長,迫切需要提高記憶體子系統的性能、容量和價值。

系統管理人員發現主要依靠硬碟介質的傳統儲存架構,在性能上無法滿足當今工作負載的需求。應用規劃人員的反應是,必須採用整體分析方法對記憶體進行規劃,在企業領域結合了傳統的儲存介質和新介質——快閃記憶體。消費性元件一直以來採用的記憶體介質是NAND快閃記憶體,在企業級應用中,其性能比硬碟機(HDD)高出10至100倍。快閃記憶體也是高性能價格比的非揮發性儲存介質,常用於資料應用中。透過使用快閃記憶體陣列,企業能夠大幅度減小儲存體積、CPU的數量以及軟體授權數量,進而降低了資料中心運行所需的整體功率消耗、空間和營運成本。

這一種高性能記憶體子系統的核心,是採用PLD架構的可編程設計狀態機(PSM)。PSM支援RAID演算法(保證資料完整性所必須的功能)、記憶體控制和高速I/O功能。由於其內在的設計靈活性、嵌入式處理器、硬式核心記憶體控制器,以及高速序列I/O模組,可編程設計邏輯元件在實現這些狀態機方面獨具優勢。採用PLD架構的PSM所支援的快閃記憶體架構,平衡了資料完整性、系統更新和可服務能力的性能要求,進而能夠讓資料中心管理人員滿足日益增長的儲存資源需求。

利用儲存層次結構

可以把某些儲存子系統中的各種類型的記憶體及其扮演的角色看成是一種層次結構,按照性能、成本和容量來排列(圖1)。按性能排列,其最高階的是嵌入式處理器記憶體和L1/L2快取記憶體。相對的另一端是磁帶備份,其容量非常大,而且成本很低,但是速度很慢。其間是儲存子系統的主要介質:相對較快但是昂貴的DRAM、有些慢但是相對低廉而容量較大的Flash RAM,以及HDD——記憶體系統中傳統上主要的儲存介質。


圖1:記憶體類型層次結構。

當今的儲存架構混合了這一種層次結構中的各類記憶體。有些系統可能含有幾類記憶體,而其他的則只是一兩類。某一個系統中所含有的記憶體類型及其數量取決於資料量、處理工作負載以及其他因素。對於企業級資料中心等需要大量資料和I/O的應用,需要採用較多的記憶體類型。HDD記憶體一直是而且今後仍然是主要的資料儲存和存取介質。但是,對於性能要求很高的關鍵任務應用,快閃記憶體由於其優異的性能和具有競爭優勢的價格,替代了傳統的旋轉儲存介質。


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