有一系列永久内存正在酝酿,旨在突破成为提升服务器运算性能障碍的访问速度瓶颈,不过无论是内存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,有部分数据库已经能支持采用非挥发性闪存的内存内运作(in-memory operation),而现在:“人们需要开发新种类的应用程序…我们还没有已经准备好适合永久内存的优良应用程序。” 20160921 memory NT02P1 与机械硬盘储存方案相较,新一代的永久内存能为数据中心大幅提升性能 (来源:HPE)

Chakrabarti表示,与采用机械硬盘(hard-disk)储存方案的系统相较,采用永久内存能让Atlas在线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。”

采用NVDIMM的服务器环境,通常可内建8~16 Gbytes闪存,但利用下一代的内存如英特尔(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内存还需要至少两年的时间才能广泛上市。

Chakrabarti指出,硬件的延迟:“让人有些失望,但那会是一个重要的转折点;”他预期,大概要到2020年才会有数据库与储存文件系统应用的永久内存问世,而估计该类储存方案能被更广泛种类服务器应用的程序语言支持之前,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序,甚至能透过链接库的形式呈现,如此就能说服产业标准组织在编程语言中支持永久内存,并让该类内存储存方案也获得编译程序(compiler)与工具链的支持。”

Chakrabarti是在一场由储存网络产业协会(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,正在为永久内存储存开发编程模型,此外还有锁定Linux平台的开放源码方案。 20160921 memory NT02P2 Atlas 利用运行时间链接库(runtime library)来为永久内存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开放源码项目为基础、支持永久内存的候选链接库;此外有一位微软(Microsoft)的研究员则是介绍了支持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件开发投入抱持质疑态度,一位独立契约开发者Christoph Hellwig就表示:“人们总是试着在任何事物完成之前就先发表意见,但往往当实际的硬件问世之后,情况会变得更有趣。”

在永久内存储存硬件方面,Web-feet Research分析师Alan Niebel仍然对采用英特尔3D Xpoint的固态硬盘与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内存技术让市场抱持高度期望:“现在我们仍在等待。”

在此同时,内存开发商Everspin推出了256 Mbit的MRAM组件,并承诺在明年推出Gbit的MRAM产品,号称访问速度与耐久性都优于XPoint。而XPoint内存则号称能在未来支持更快速的读取,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年以前推出采用电阻式内存(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内存,可能会搭配其计算机视觉应用的成像器。另一家新创公司Nantero则声称将在2019年推出采用碳纳米管技术的Gbit等级内存芯片。

编译:Judith Cheng

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