【极速存储】极速体育直播

2022年4月1日 作者 admin

对于计算机行业来说, 技术的进步尤为次要。不过,新的技术、捷伊产品不断地推陈出新, 但它们顶多只有几年的黄金岁月,很快它们又将落后而选进最终被淘 汰。对于固态硬盘来说,这样的黄金岁月在未来几年即将来到,界时 硬盘将能够让我们开关的系统在按下让电源按钮后,即刻就加载完毕, 打开一个大型的应用软件,例如 Photoshop,系统将马上进入可用的状 态,我们不再需要停在并不一定加载提示界面等待,软件的主界面将 马上出现。除此之外,拷贝和移动一个无线影片,我们也不会再看到 拷贝进度的提示信息,因为这根本不需要,操作将马上完成。

新的存储革命将催生出新一代的固态硬盘,并通过更快的接 口实现连接。目前,通过 PCI-E(PCI Express)接口连接的服务器固 态硬盘传输速率已经是普通 SATA 接口固态硬盘的数倍,而这种高性能 的产品将很快就能在个人电脑上看到。

闪存新式固态硬盘速度之快最终将迫使 Windows 和 Mac OS 之 类的操作系统发生改变设计。否则,操作系统将作为瓶颈。圣迭戈大 学的一个 Moneta 项目研究小组为此进行了大量的研究,实验证明,现 有操作系统将影响新一代固态硬盘的存取速度,与此同时,他们也找 出了在现有操作系统中如何竭尽所能避免影响性能的方法。不过,在 此之前,还是先马上让我们一起来了解一下新的存储技术吧。

革命的起源 新技术、新硬盘 在未来几年内,技术的变化将使个人电脑的数据存储带宽达 到 4Gb/s。 一直以来硬盘是个人电脑性能的瓶颈,固态硬盘的出现使硬 盘速度大幅度提升,人们开始感觉硬盘速度明显快了,但是目前的硬 盘接口仍然存在瓶颈。理论上说,SATA 接口可以支持 6Gb/s 的传输速 率,但是实际存储速度却达不到既定这一标准,即使目前市面上速度

较快的固态硬盘 OCZ Vortex 3,其最大的数据吞吐量也仅有 600Mb/s 左右。为此,我们需要更快的硬盘接口,新的 SATA Express 硬盘接口 可以提供 8Gb/s、16Gb/s 甚至是更高的读取带宽。而就在今年,支持 1.6Gb/s 带宽的 SATA Express 也将在出新电脑上出现。

SATA Express 使用不同的数据传输协议,更快而且更有潜力, 目前,为服务器设计的固态硬盘已经可以实现了高达 3Gb/s 的传输速 率,而随着今年新的 PCI-E 标准 PCI-E 3.0 进入市场,这个对数将再 翻一翻。不过,在解决了硬盘接口速度的问题之后,原有固态硬盘闪 存单元能否也达到这样的速度将成为新的问题。

实际上,目前的固态硬盘读取速度比较理想,在短短 40ns 的 时间内可以读取存储页数据约 100 000 次。但是写速度很慢,总体而 言重写一个 8KB 的存储页时,最新的英特尔固态硬盘可能需要清除约 2MB 的存储页数据,这将导致人力物力额外的 3ms 的时间,而存储页的 写操作还需要 1.2ms。不过,经过写入缓存以及控制芯片的智能化处理, 通常用户并不会太注意固态硬盘在写入时速度的拙劣表现。

在所有的存储介质中,RAM 模块的速度最快,但是它们在断电 之后将丢失所有的。因而,只操作数能够作为内存的存储单元使用, 而不能够作为硬盘的存储单元。而投资计划中作为闪存(Flash)接班 人的螺科岩大约有十几名,其中的两名候选者——相变存储器(Phase Change Memory,PCM)和可变电阻美国式内存(Resistive Random Access Memory,简称 ReRAM)将可以在 2014 年或者 2021 年正式投入 市场。

PCM 使用的材料结晶或模式重建取决于所施加的电压,其写操 作类似于闪存,需要清空、重建、写入,因而,其速度依然无法与 RAM 相比。ReRAM 则不同,其材料在施加电压时对应位值为 1,施加反向电 压即可改变数值,因而,可以直接嵌入并重写数据,读写能够实现同 速。目前,惠普、松下、三星和索尼等公司都在研发相关摩托罗拉的 产品,现在产品原型改良版仍处于开发阶段。

革命的阻碍 操作系统 Windows 等操作系统无法有效地管理极速的存储设备,操作系

电脑用户共有的记忆,硬盘速度缓慢是导致体验不佳的主要原因。锂 离子硬盘固态由于读取的速度极快,改变总的来说已经改变了这种状 况,而为了熟习固态硬盘这种方式的操作方式,Windows 7 等毛序操作 系统在检测到固态硬盘时,将自动停止 SuperFetch 和自动碎片整理等 为机械硬盘而设计的优化措施。与此同时,操作系统将在固态硬盘支 持的情况下激活 TRIM 命令,这可以优化固态硬盘数据的写入机制,但 是这一切对于未来新的固态硬盘是不够的。对于通过 PCI-E 接口传输 数据的新一代固态硬盘,它需要操作系统做更大的改变,甚至完全重 建。未来的固态硬盘除了速度区外更快以外,工作电压也更低,能够 在单位时间内会内执行更多的操作,而目前包括测试中的 Windows 8 操作系统在内,皆无法有效地管理如此快的硬盘。

Windows 将阻碍存储革命的步伐 圣迭戈大学的研究人员已经建立了一个名为 Moneta 的项目来 测试和研究新的固态硬盘在现有操作系统中可能受到的影响。起初, 他们建立了一个使用 DRAM 模块模拟的硬盘,模拟的硬盘采用 8 通道的 PCI-E 接口连接,可实现 4Gb/s 的数据传输速率。在 2011 年他们开始 正式宣布使用 PCM 模块建立存储设备需要进行测试,其测试结果表明, 包括 Windows 和 Mac OS 等目前所有的操作系统在内,都无法有效地管 理和操作新一代的固态硬盘,操作系统读取和写入数据的操作过程, 耗费的时间甚至比硬盘存储这些数据花费的时间还要多。 Windows 深层次的磁盘输入/输出调度程序架构是导致出现这 一问题的原因,调度程序负责模板接收系统中所有的表单操作请求, 并将请求排序执行,避免数据拥挤和堵塞。对于一个速度缓慢的机械 硬盘来说,该机制能够协调系统与硬盘操作,对于系统和硬盘可靠性 的性能提升非常有帮助。但是对于读写速度远比软件执行速度要格式 化快的硬盘来说,由于传输到硬盘的数据也必须预先经过调度程序, 因此消耗了额外的时间,所以必然内存影响硬盘的性能发挥。在 Linux 上调度程序可以优化操作,收集排序列表中的几个请求并将它们同时 发送到硬盘驱动器,然而,这个动作同样需要花销一些时间,因为调