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SSD性能瓶颈:主机接口标准亟待提升(上)

  存储分层技术

  当然,现在的系统中有多级存储技术,可以将编码和数据送到各处理器内核。通常每个内核都含有处理速度可与内核持平的本地高速缓存。一个芯片里的多个内核共享一个二级,有时候还有一个三级高速缓存。然后DRAM 为高速缓存提供数据。DRAM和高速缓存的读取速度和数据传输性能都已得到适当地扩展,足够和处理器的性能相协调。

  DRAM 和旋转存储器性能之间存在一个断层,具体表现就是读取速度和数据量会受到影响。磁盘驱动器供应商在高容量低成本磁盘驱动的设计和生产上贡献颇多。但驱动器本身具有的局限性,即它们读取数据的速度以及将读取到的数据转入DRAM的速度不可能无限提升。

  读取速度有多快取决于硬盘将读磁头移到磁盘数据轨道所需时间的多少,以及数据存储区转到读磁头下方所需的转动延迟时间的长短。最大传输速度是由磁盘的转动速度以及数据编码体制体现的,二者共同决定了每秒从磁盘读取到的字节量。

  硬盘驱动器在读取和传输连续数据时的性能相对较高。但是随机读取操作会增加延迟。而且,即使是连续读取操作都无法满足最新处理器对数据的巨大需求。

  同时,企业的在线交易系统在处理金融业务时,或是在应用程序中开发数据时,比如像客户关系管理需要高度的随机数据读取这种情况,都要求有较高的随机数据读取速度。云计算也有一个随机单元,其随机操作通常会随着技术的更新不断升级,比如虚拟化技术,它能扩展单个系统里任何时候都处在活跃状态的应用程序的适用范围。每产生一微妙的延迟都意味着成本的损失,以及较低的处理器利用率和系统能耗的浪费。

  幸好闪存为解决DRAM和传统的机械磁盘存储的性能的断层问题提供了可能。闪存比DRAM 慢,但是它每十亿字节的存储成本相对更低。但还是高于磁盘存储成本,但企业乐于支付溢价,因为闪存在传输速度和随机数据的读取速度方面性能更高,因此和机械磁盘存储相比有着更好的IOPS成本效益。

  增加闪存容量以及合理增加成本让SSD越来越受欢迎,因为SSD封装闪存后可使其具有类似磁盘驱动的形状系数。此外,SSD最常被应用于磁盘驱动器接口,比如SATA(串行ATA)或SAS(附加串行SCSI)。

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