Jednou z najväčších tém na konferenciách o hardvérovej technológii v tomto roku je to, že sme na pokraji dramatických zmien v spôsobe, akým systémy ukladajú a pristupujú k údajom. Určite sme videli, že sa pamäť v priebehu času zrýchľuje a v mnohých aplikáciách sme videli doplnok alebo dokonca vymenili pevné disky, ale nová pamäť typu „storage class“ sľubuje ešte zásadnejšiu zmenu. Táto téma si tento rok získava pozornosť na mnohých konferenciách, pretože sa dostávame bližšie k prepravným produktom spoločnosti Intel a Micron na základe ich 3D XPoint pamäte. Na samite Flash Memory minulý týždeň to bola veľká téma.
Celé roky - skoro od úsvitu výpočtovej techniky - sme mali dva základné spôsoby ukladania vecí. Krátkodobé ukladanie je rýchle, relatívne drahé a volatilné, čo znamená, že keď dôjde k výpadku napájania, údaje zmiznú. Väčšinou ide o dynamickú pamäť s priamym prístupom (DRAM) a množstvo, ktoré môžete pripojiť k počítaču, je obmedzené. Od začiatku tranzistorových procesorov sme tiež do zabudovaného CPU zabudovali statickú pamäť s priamym prístupom (SRAM), ktorá je ešte rýchlejšia, ešte drahšia a je k dispozícii iba v relatívne malých množstvách. Mali sme aj trvalé úložisko - či už dierne karty, pásky, pevné disky alebo flash disky, čo je oveľa lacnejšie, ale tiež oveľa pomalšie a zvyčajne dostupné v oveľa väčšej kapacite.
„Svätý grál“ pre pamäťový priemysel by bol prísť s niečím, čo má rýchlosť DRAM, ale kapacitu, cenu a vytrvalosť flash pamäte NAND. To však zostáva len nápad. Fantasy. Vďaka posunu zo SATA na rýchlejšie rozhrania, ako sú SAS a PCI-Express pomocou protokolu NVMe, boli SSD oveľa rýchlejšie, ale nikde sa neublížili rýchlosti DRAM. Neprchavé moduly DIMM (NV-DIMM), ktoré kladú flash pamäť na rýchlejšiu pamäťovú zbernicu, sa pokúšajú preklenúť priepasť, zatiaľ čo pokračujú práce na vznikajúcich formách pamäte, ako sú 3D XPoint a ďalšie zariadenia na zmenu fázy, ReRAM (odporová RAM). a STT-MRAM (Spin-Transfer Torque Magnetic RAM).
Na samite Flash Memory Summit sa zdalo, že takmer každý rečník ukazuje graf hovoriaci o tom, ako nová „pamäť triedy pamäte“ alebo „perzistentná pamäť“ zapadá do hierarchie úložiska v systéme. Patria sem asociácie Storage Network Industry Association (SNIA) na snímke hore a Western Digital v hornej časti príspevku. (Všimnite si, že nikto nehovorí o páske alebo dokonca o Blu-Ray použitom na archiváciu). SNIA presadzuje štandard pre NV-DIMM ako niečo, čo by sa dnes mohlo pridať do systémov. Má to byť priemyselný štandard s rôznymi rôznymi základnými technológiami. Dalo by sa dnes používať s kombináciou blesku NAND a DRAM s podporou batérie, takže by bolo rovnako rýchle ako DRAM, ale stále by pretrvávalo, ak by bolo drahšie ako DRAM.
Najzreteľnejším kandidátom na veľké množstvo perzistentnej pamäte v relatívne blízkom časovom horizonte je 3D XPoint pamäť, pamäť fázových zmien vyvinutá spoločnosťami Intel a Micron.
Spoločnosť Intel už predtým uviedla, že do konca roka očakáva, že s touto pamäťou predá optické disky SSD spoločnosti Optane pod značkou Optane s technológiou DIMM, ktorá bude túto technológiu predstavovať neskôr. Na výstave spoločnosť Micron oznámila, že bude označovať svoje produkty pod názvom QuantX a zameriava sa na normu NVMe na pripojenie takýchto jednotiek k hlavnému systému. Spoločnosť Micron uviedla, že jej disky dokážu poskytnúť viac ako 10-násobok počtu vstupno-výstupných operácií (IOP) ako NAND a poskytnúť viac ako štvornásobok pamäte DRAM.
Intel urobil prezentáciu podrobne opisujúcu výhody štandardu NVMe a poznamenal, že réžia tradičných zberníc SAS a SATA pre pevné disky sa stala prekážkou vo výkone SSD; a ako by prechod na nový štandard pripojenia priniesol dobré zlepšenie výkonu pre tradičné NAND flash SSD disky, ale bol kľúčový pre nové spomienky, pretože sú omnoho rýchlejšie.
Ani Intel, ani Micron zatiaľ neposkytli presné kapacity alebo ceny, ale v minulosti hovorili o tom, ako by to malo nakoniec byť medzi cenami DRAM a NAND flash. Niekoľko analytikov špekulovalo, že výrobné náklady 3D XPoint sú v súčasnosti vyššie ako DRAM, ale väčšina verí, že sa to zmení, ak technológia dosiahne dosť veľký objem.
Existujú aj iné technológie, ktoré sa stávajú bežnými alternatívnymi spomienkami.
STT MRAM dnes existuje v malom množstve a používa sa väčšinou vo veľmi špecializovaných prostrediach, ktoré vyžadujú veľmi odolnú a dlhotrvajúcu pamäť v pomerne malom množstve. Dnes takáto pamäť ponúka oveľa rýchlejšie zápisy ako NAND, ale s veľmi obmedzenou kapacitou, iba do približne 256 megabitov. Pre porovnanie, výrobcovia NAND hovoria o 256Gb a 512Gb (alebo 64 GB) čipoch. Do konca roka spoločnosť Everspin prisľúbila verziu 1 GB. Je ľahké si predstaviť, že sa táto popularita stáva stále populárnejšou, ale kapacita pravdepodobne nie je dostatočná na rozsiahle nasadenie.
Fujitsu diskutoval o ferrorelektrickej pamäti s priamym prístupom (FRAM), ktorá je v zásade energeticky nezávislá, ale je zobrazená iba vo veľmi malých hustotách.
Rôzne spoločnosti pracujú na variantoch Resistive RAM (ReRAM) a skutočne to je technológia, ktorú podľa WD (ktorá teraz obsahuje to, čo bývalo SanDisk) vyzerá najsľubnejšie pre pamäť triedy storage. Nie je však jasné, kedy tieto technológie zasiahnu trh.
Veľkým problémom všetkých týchto spomienok je vývoj systémov, ktoré ich môžu skutočne využiť. Súčasné systémy - všetko od aplikácií po operačné systémy až po prepojenia medzi pamäťovými systémami - sú navrhnuté na tradičné rozdelenie medzi pamäťou prevádzkovanou s nákladmi a úložiskami a trvalým ukladaním naprogramovaným v blokoch. Všetko, čo sa bude musieť zmeniť, aby sa ktorákoľvek z týchto technológií stala hlavnou. Niekoľko rečníkov diskutovalo o možných skorých aplikáciách, pričom Huawei hovoril o kognitívnom výpočte a Micron diskutoval o aplikáciách finančných služieb - všetky majú tendenciu chcieť obrovské množstvá dát v relatívne rýchlej pamäti.
Bude fascinujúce vidieť, ako sa to odohráva v najbližších rokoch.
