大数据时代,英特尔摩尔定律促进存储进行演变

存储技术

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  对于存储行业来说,每10-15年就会发生比较重大的变化。存储领域的每一次变革都带来了存储行业新的繁荣。然而自从上世纪90年代引进存储区域网络(SAN)以后,至今已经有25年左右的时间没有发生过重大的变化。

  SAN存储让不同的设备可以集合在一个网络中,带来了整个存储领域翻天覆地的变化。但如今一晃25年的时间过去了,存储行业需要经历着新的转型,而推动存储行业改变的真正原因是——数据中心中的其余部分正在进行着演变,具体来讲也就是服务器处理器在摩尔定律推动下性能不断成倍增长,原始的存储方式已经很难满足如今高性能处理器的要求。

  数据中心主要由服务器、存储、网络等部分组成。而在这些设备中,服务器在这些年中发生了重大的变化。尤其是在1970年左右制定的摩尔定律,说CPU的性能大约每两年将会翻一番。在1970年当时CPU的速率为740 KHz,硬盘群组们很轻松的就能够保持数据中心的性能。


数据中心

  如今,随着大数据时代的来临,服务器处理器的性能在摩尔定律的刺激下不断呈现翻倍增长。但原始的存储方式则在面对大数据来临的时候有了更多的瓶颈,这个时候就需要一种新型的存储方式来解决如今大数据所带来的问题,来与处理器不断增长的性能相匹配。

  硬盘性能与CPU性能之间产生差距

  摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出来的。其大意为:当价格不变时,积体电路上可容纳的电晶体数目,约每隔24个月(现在普遍流行的说法是“每18个月增加一倍”)便会增加一倍,性能也将提升一倍。

  多年来,英特尔在摩尔定律的激烈下,一直保持着对处理器性能的快速提升。如今已经拥有了多核心的多线程的处理器,CPU的频率也在GHz范围内。经过着四十年的发展,处理器的性能已经大幅提升。这使得更多的新技术、新功能以及更快的速度优化功能形成,例如我们现在很熟悉的虚拟化技术,这些创新都大幅降低了成本,同时提升了性能。


英特尔至强E5性能提升80%

  相比于CPU和其它性能的提升,不幸的是,传统的机械硬盘的性能并没有太大性能的提升。其以同样的速度在SAN和NAS之间应用,然而CPU则有了大幅的提升,这就形成了不同设备间的性能差距。


传统方式

  为了克服这种性能之间的差距,传统的做法是集合更多的大批量硬盘。这背后的哲学就是利用更多的磁盘空间来提供更强的搜索性能,提高存储系统的总体性能。

  SSD拥有更高的IOPS解决存储难题

  随着英特尔技术的不断创新,CPU的性能不断增加,如今传统的增加硬盘的解决方案已经不再有效果。在新的环境中,如虚拟化技术,如今IO已经频繁的遇到了瓶颈。在今天,数量之多也是不可持续的,需要新兴的技术来满足磁盘性能上的差距所造成的的瓶颈麻烦。

  事实上,人们购买存储的观念已经由每GB的价格开始逐渐向每IOPS的价格转变。性能上的差距已经由传统的解决方案不能为继转化为新兴的技术是否能够带来更大的投资回报率。如今在存储行业,而闪存东芝成百上千的IOPS让其在竞争中脱颖而出。


磁盘阵列

  闪存是一个速度比硬盘驱动器更强的存储介质,能够提供相比硬盘高1000倍的IOPS。使得CPU性能和存储性能之间的间隙消失。如今,在第三代云数据中心中,闪存已经被应用并且取得了非常出色的效果。


闪存的性能优势

  虽然目前闪存的普及可能还存在着这样那样的问题,但是无论是传统的磁盘常识,还是服务器厂商,对于SSD市场都非常看好。闪存存储作为一种全新的存储方式已经逐渐走进人们的视野,虽然其被认为过于昂贵,但其拥有更高的IOPS优势,其被认为是一个可行的解决由于处理器性能不断升高而带来的存储性能方面的新兴的存储技术。

  摩尔定律促进存储进行演变

  闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位。目前常见的闪存一般存储NAND闪存,DRAM类型闪存也在极少的地方有应用。


闪存芯片

  目前SSD在市场上的应用主要有两种应用方式,一种是作为主存储,与普通硬盘的工作方式相同,但价格相对较贵;另一种则是PCIe固态硬盘作为缓存来使用,这样就节省了费用。


闪存阵列

  除了价格和性能方面的劣势,相比之下闪存缺乏可共享、可扩展性、数据可用性。但如今在云数据中心中闪存正克服这样的缺点,其能够提供一个一个无限扩展的能力,同时能够提供索引全空间内的信息,能够提供最大计算资源应用程序,同时最大限度地减少延迟率和加速应用。

  文章总结:随着闪存技术的演变,这种新型的存储设施将有一个非常好的未来,并协助数据中心满足日益增长的存储需求。而摩尔定律将继续引导CPU市场的发展,同时也将对整个存储行业的发展起到推出的作用,促进整个存储行业的发展。

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