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是否应该同时使用SSD闪存和对象存储？
摘要：增加对象存储的性能多达100倍是否是有可能的?现在，可能是时候将SSD闪存和对象存储同时部署在一起了，在本文中，我们将为广大读者诸君介绍关于同时使用这两者在性能和可靠性方面所带来的益处。此外，我们还将为您介绍关于提高数据存储效率的七个技巧。
　　增加对象存储的性能多达100倍是否是有可能的?现在，可能是时候将SSD闪存和对象存储同时部署在一起了，在本文中，我们将为广大读者诸君介绍关于同时使用这两者在性能和可靠性方面所带来的益处。此外，我们还将为您介绍关于提高数据存储效率的七个技巧。
　　现在，可能是时候将SSD闪存用于对象存储了
　　对象存储已经成为近线存储(Nearline
storage)、云存储、Hadoop存储，甚至NoSQL存储的一个流行的首选。然而，用于对象存储的主要介质类型并不是SSD闪存存储，反而一直并将继续是3.5英寸，7200转速的HDD
FAT硬盘。这背后的逻辑是，对象存储主要是辅助存储。其性能不是驱动因素。而以非常低的成本获得可扩展性、可靠性和耐用性才是对象存储销售增长的主要因素。
　　但是，如果对象存储所能够提供的性能较之其当前所提供性能能够增加高达100倍，并且是以相同或更低的成本提供相同或更好的耐久性和更密集的可扩展性占用空间呢?根据公开发布的SSD闪存存储和FAT
HDD硬盘读取优化蓝图显示，这一愿景有望在2016年底实现。
　　而这一蓝图愿景的实现首先是从在对象存储中所使用的媒介类型开始的。由于大多数被作为对象存储的数据都不是需要被频繁访问的&&毕竟，这都是属于次要的数据&&而媒介最大的因素是成本和密度，而不是对象存储的性能。这就是为什么今天的媒介是FAT驱动器且每个HDD硬盘的存储原始容量范围是从4
TB到10 TB，这使得其能够以最小的占用空间每TB的成本最低。
　　读取优化的SSD闪存存储被设计为用于同一类型的数据，但仅仅只有更小的2.5英寸的足迹，这占到了3.5英寸HDD硬盘驱动器40%的容量和10%的重量。读取优化的SSD是专为约10%的写入和90%的读取而设计的。新的多层3D或垂直三级单元(TLC)NAND是理想的读取优化的SSD。目前市场上最高容量的2.5英寸，读取优化的SSD在2015年底的原始容量大约为4
TB。而这一切改变得相当...快。
　　在2016年第一季度，三星公司的基于256GB的TLC NAND芯片的一款32层、16
TB、读取优化、2.5英寸(SAS或SATA)的闪存SSD产品开始出货。到第三季度，几家其它的供应厂商的类似产品也纷纷出货。而预计到2016年第四季度，24
TB和32 TB的读取优化的2.5英寸固态硬盘闪存有望大规模上市。而预计到2017年，英特尔、Micron(美国镁光)、 三星和东芝的48 TB和96
TB的读取优化的2.5英寸SSD闪存产品也将出货。到2018年，上述供应厂商都期望在128 TB和256
TB的2.5英寸的读取优化的闪存固态硬盘市场获得加速增长。较之FAT 3.5英寸的近线硬盘驱动容量，今天，最大容量的HDD硬盘为10
TB。根据希捷和西部数据公司预计，到2020年，这一容量将增加到20 TB。而如果他们能够加快研发的话，则有望能够在2020年达到40
TB的容量&&但这可能是一个低概率事件。无论如何，容量差距是如此巨大，而且还在进一步被快速拉开。
　　可靠性如何?
　　最近，由多伦多大学和谷歌公司联合进行的一项关于闪存SSD固态硬盘生产领域的研究显示：
　　原始比特误码率(raw bit error
rate，RBER)在以一个非常慢的速度增长，其要比一般认为的速率慢得多。而更重要的则是，它们对于不可校正错误或其他错误模式是不能预测的。相较于传统HDD硬盘，闪存SSD固态硬盘在该领域具有明显更低的替代率;然而，它们具有较高的不可校正的错误率。
　　根据Gartner公司和其他业内分析机构预测，读取优化的闪存SSD和近线FAT
HDD硬盘的成本交叉点&&即每TB的计算购置成本，将在2016年出现。
　　这意味着这些大容量、读取优化的闪存的闪存SSD固态硬盘对于对象存储是最为理想的。原因如下：因为闪存NAND的本质，SSD读写次数(program-erase，PE)块更有可能出现运行失败或产生不可恢复的写操作错误。而读取操作则很少产生不可恢复的错误，虽然可能出现读取受干扰的情况，但这是极为罕见的。对象存储的纠删码基本上是在不同PE块、驱动器和节点写入对象作为多个子对象。当一个子对象有一个不可恢复的错误时，对象存储会将其简单的写在别的地方，SSD将淘汰该PE块。然后其在SSD中从过度配置的库存中维持容量能力。这使得读取优化的SSD闪存存储非常适用于对象存储。
　　这一切固然都不错，但SSD闪存存储&&即使是读取优化的闪存SSD固态硬盘&&也要比HDD贵出很多呢?其曾经的确是的。但SSD和高性能的HDD硬盘驱动器之间的交叉拐点发生在2015年。根据Gartner和业界的其他分析师们预测，读取优化的闪存SSD和近线FAT
HDD硬盘的成本交叉点&&每TB的计算购置成本将在2016年出现。请记住，读取优化的闪存SSD功耗和每TB的原始冷却成本平均约为10%。加上在数据中心占用空间的节省和不必使用强化地板，以处理高密度机架硬盘的重量的成本节省，使得该成本交叉点很有可能是在2016年底前出现。
　　使用读取优化的闪存SSD的系统将有更好的对象存储性能&&高达2至3倍的速度、占用更少的机架和占地面积，而且最终成本低于当今的对象存储。对于今天的对象存储用户的好消息是，对象存储升级要比传统存储简单，可以一次在一个节点上在线进行，而无需数据迁移。
　　改善数据存储效率的七大技巧
　　存储网络、服务器端的闪存、网络缓存、软件定义的存储和全闪存或混合阵列有助于存储性能和效率的提升。
　　企业组织机构IT专业人员们需要长期不断地与存储性能进行&拉锯战&，以便能够确保其应用程序能够获得运行所需要的资源，实现最佳性能。而回到当硬盘技术还是最先进的技术的时候，这意味着彼时的企业组织机构所采用的是成本昂贵且效率低下的技术&&比如即使不是跨数以百计的硬盘的话，至少也是跨几十个硬盘来标记数据，然后格式化这些硬盘驱动器，使得只有一半的容量能力能够提供给应用程序。
　　而企业组织机构更为负担得起的闪存的到来，有望在可预见的未来打破存储在应用程序性能方面的瓶颈。而为了能够充分利用闪存，您的企业组织将需要通过采用正确的方式来部署实现，并同时还需要采用正确的互补技术。这样，您企业组织才可以从固态存储部署和存储网络中获得性能最大化和更高的效率。
　　例如，对于常用活跃数据而言，闪存较之硬盘驱动器有较少的移动部件，故而能够提供更好的性能。其结果是，在主数据使用案例的情况下，闪存较之硬盘驱动器的部署成本往往更便宜，尤其是对于长距离持久存储。固态存储的问题是，在任何既定的时间点上，数据中心只有约5%至10%的数据是常用活跃的。所以您企业组织还不如通过将剩余的90%或更多的数据存储在容量更高、更便宜的HDD硬盘来节省一些现金成本，或者干脆和其他越来越多的企业都在做的那样，将这些剩余的数据存储在云中。
　　正如上文的这一例子所示，闪存本身并不一定能够提高数据存储效率和性能。您企业组织将需要从打造一个坚实的基础开始，而这也就引出了我们撰写本文所想要为广大读者朋友们介绍的关于实现更快、更高效的存储的七大技巧的第一点：改善存储网络
　　的确，基于硬盘的系统的延迟性并不会暴露一个网络的弱点，但一个基于闪存的系统则会。因此，当您所在的企业组织升级到闪存或为现有的系统添加额外的固态硬盘之前，您应该首先最大限度地提高您企业存储网络的能力。而您所需要考虑的关于企业网络的三个组成部分则包括：在服务器和存储系统中的主机总线适配器(Host
BusAdapter，HBA)或网络接口卡(NIC)、网络交换机和布线基础设施。
　　人们很容易只关注带宽能力的前两个组成部分(NIC/HBA和交换机)，其应该达到10 GbE或16
Gbps光纤通道(FC)或更快。虽然带宽是非常重要的，延迟和交付质量更加如此。
大多数数据中心都无法产生足够的连续交易来冲击一个高速网络。相反，它们会产生数百万个非常小的交易。网络将这些交易从服务器移动到存储，然后再返回的效率是至关重要的，以便能够从一个闪存的投资中提取最大的性能。
　　布线也是至关重要的，而且其往往是在存储网络的性能和数据存储效率中一个经常被忽视的因素。您企业组织应该在光纤基础上建立布线基础设施，以支持当前和下一代网络的高带宽和低延迟能力，并对其进行构造，以便可以方便地确定端口分配。您企业还需要了解&链路损耗预算&，其是连接之间丢失的信号量。
　　一旦您已经对您企业的存储网络进行了微调，那么，是时候来考虑闪存的部署了。
　　实现服务器端的闪存
　　在服务器端的闪存设计中，网络和连接到该网络的存储仍然是相同的，基本上安装的是基于硬盘驱动器的存储阵列，其存储网络的速度和质量并没有当部署一个共享闪存阵列时那样来得重要。但是，您利用服务器端的闪存的方式则是可以改变的。
　　当您隔离服务器闪存时，该设计对于网络的影响是最小的。在这里，您企业安装一个固态硬盘或闪存PCIe卡仅仅只为该服务器的I/O负责。服务器本身成为一个单一故障点，所以这个用例只适用于存储在共享存储阵列上的数据的读高速缓存。
　　相比之下，服务器端的闪存技术，从多台服务器聚集了内部闪存，以创建一个虚拟的闪存池。这些服务器端的闪存聚合产品建立在冗余，适用于读和写缓存，甚至作为一个存储层。然而，他们确实在性能方面引入了网络因素，因为聚合需要一个网络来创建虚拟存储池。
　　部署一个网络缓存
　　不同于存储系统的升级，其仅仅只是增加了一个单一系统的性能，一个网络缓存则能够提升网络上的每个存储系统的性能。这些设备基本上是在存储系统和服务器之间内联的，缓存最常见活跃的数据。许多网络缓存在高可用性的配置中是可用的，这使得它们适合缓存读取和写入I/O。您也可以规模化网络缓存，让闪存存储区大到足以存储一家企业组织的整个常见活跃数据集，实际上把现有阵列纳入到归档和数据保护存储系统。
　　网络缓存的一个重要的优势在于其能够提高存储性能，而不需要更换当前的数据保护政策和程序。这些程序保持不变，因为现在的数据将同时位于高速缓存和原始存储系统上。
　　需要注意的是，在快照或备份作业开始之前，寻找一个可以通过编程清空缓冲区数据的网络缓存是很重要的。您也应该在部署之前，考虑您企业网络基础设施及其组件的质量。
　　考虑采用一款云支持的网络缓存
　　网络缓存选项的变体可以采用一种混合云的方式。一些供应厂商&&比如Avere、微软Azure
StorSimple、Nasuni和来自EMC的TwinStrata，提供全闪存网络缓存，能够将非活跃的数据迁移到诸如亚马逊、Azure或谷歌等云存储位置，而不是本地存储。事实上，这可能是通往一个全闪存数据中心的最实用的途径之一，因为现在的数据中心可以是真正全闪存的，而旧的数据已经在云中被存储和保护。
　　借助小闪存阵列部署SDS
　　改善存储性能和数据存储效率的另一种选择是使用软件定义的存储(SDS)。这些产品要么运行在一款设备上;要么在一个虚拟机系统管理程序内运行，并能够跨各种硬件阵列提供一组通用的存储软件功能。一些SDS系统可以利用现有的存储硬件，并在它们之间提供数据的自动迁移。如果您企业添加一个小的闪存阵列到现有的基础设施，您可以使用SDS自动迁移最活跃的数据集到阵列，以提高性能。而作为一个额外的获益，其还简化了管理，因为所有的存储管理变得统一。
　　优化应用程序
　　在部署一款新的或增强现有存储系统之前，务必请仔细检查您企业打算运行的应用程序。许多存储专业人员发现这一点尤其艰巨，因为他们既不拥有这些应用程序，也不了解这些应用程序的代码。好消息是，可以使用某些程序来检查应用程序的代码，这提供了一个公正的分析其质量的方法，并能够就需要在哪些地方进行改变提出具体的建议。
　　虽然人们很容易跳过这一步，并只是在这个问题上投入更多的硬件，但请千万不要这样做。一个与代码相关的性能问题可能被高性能的存储所掩盖，但其决不允许闪存充分发挥其全部潜力&&从而迫使管理员们去寻找其他潜在的性能破坏者，如存储网络。在部署闪存之前搞定代码问题甚至可能避开一开始对于闪存的需求，或减少您企业所需要采购的闪存需求。
　　采购一个新的全闪存或混合阵列
　　这些对基于现有的硬盘系统仍然在使用寿命期限内、且仍在原来的保修期内的数据中心是理想的，这样您就可以重新部署这些旧的硬盘系统，并用一个新的闪存阵列来扩充他们。但是，在某些时候，您将需要购买新的存储系统。今天，这意味着在一个全闪存或混合阵列之间进行选择。最初的决定是相对简单的：如果企业组织负担得起全闪存阵列，其将满足企业的容量要求(假设性能要求会得到满足是可行的)，然后再购买一个。
　　然而，许多企业组织都很难找到一款正好适合他们预算的闪存阵列。他们可以通过选择一款混合阵列，来获得一款全闪存阵列相同的益处，而又无需该水平的投资。其将闪存和HDD结合进同一系统，然后，通过软件在它们之间自动迁移数据。
　　对于混合阵列的主要关注：高速缓存缺失，已经是过去的事情了。当闪存容量的成本如此昂贵，以致于一个混合阵列的闪存层占总存储容量的比例还不到5%时，其是一个需要关注的问题。但是现在，闪存层往往是容量的25%(如果没有更多)，显着降低了高速缓存缺失的可能性。
　　通往存储性能提高的道路并不是从一个全闪存的投资开始的。其是从将您企业组织的存储网络作为一个整体，进行仔细的检查开始的。一旦您企业这样做了，还有很多其他的提升存储性能和数据存储效率的选项可以考虑，其中许多都包括了某种类型的闪存存储的部署。该款产品的效果会因具体数据中心的不同而有所差异，而正如本文在对这些技巧进行介绍的那样，某些企业组织的IT部门可能甚至不需要升级他们所有的存储系统。
　　关于作者
　　Marc Staimer是位于俄勒冈州比弗顿的Dragon Slayer
Consulting公司的创始人、高级分析师和CDS。该公司的咨询业务一直专注于战略规划、产品开发和市场开拓等领域。凭借其在基础设施、存储、服务器、软件和虚拟化领域超过30年的营销、销售和业务经验，Marc被认为是业界领先的专家之一。
　　乔治&克伦普是Storage Switzerland公司的总裁，Storage
Switzerland公司是一家专注于存储和虚拟化的IT分析公司。
　　责任编辑：DJ编辑
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日，数据港张北数据
近日,机房360网“走进绿色数据中
华为历史上规模最大的面向ICT行
8月25日，网心科技在京宣布，旗
华为今日宣布发布云开放实验室，
7月21日，华为乌兰察布云数据中眼眸深邃、轮廓分明、身材颀长，活生生的一幅画。
这在监狱民警看来，那么令人不可思议。
声明：本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写，除搜狐官方账号外，观点仅代表作者本人，不代表搜狐立场。
　　磁盘存储主宰世界的黄金时代即将迎来终点：Wikibon预计闪存将最终取代磁盘驱动器在企业级与超大规模云数据中心内的主数据存储载体地位，而且这一切将在接下来的十年内成为现实。
　　从价格角度来看，磁盘仍将作为成本最低且速度最快的大容量存储介质存在，并被主要用于承载归档及其它访问频率较低的数据。
　　闪存之所以有可能全面取代磁盘驱动器，一方面是因为其使用成本正不断降低，另一方面则是因为它的速度表现远高于传统磁盘。没人愿意承受由磁盘读写延迟带来的服务卡顿，而如果大家能够以同样的成本享受到速度高达磁盘上百倍甚至更多的存储介质，同时又无需对应用程序本身作出任何修改，那么何乐而不为呢？在这种情况下，选择闪存简直成了一种天经地义的思维方式。
　　Wikibon方面认为，随着时间推移，闪存代工产能的局限给企业/超大规模基础设施实现存储介质升级带来的影响将逐步减轻。在其名为《2012年至2026年企业级闪存与磁盘预测》的报告当中，Wikibon指出：“分析显示，NAND闪存制造能力将迎来显著提升，从而满足企业级存储市场的实际需要。”
　　分析师David Floyer自2012年以来就一直在关注闪存与磁盘驱动器的每TB使用成本（总体持有成本），并对2026年的远景未来作出预测。他认为：“预测显示，相当于传统磁盘十倍乃至更高的闪存使用成本是保护现有厂商的最后一道屏障，但目前这道屏障正承受着巨大的压力。”
　　下面来看由他整理出的图表。
　　他在分析过程中考虑到了服务器SAN在市场上的逐步普及趋势，因此我们看到这部分业务在图中被单独列出。他同时认为3D NAND将成为拉低闪存使用成本的有力武器，表示：“SanDisk公司已经加入了这场由三星、英特尔以及美光率先发起的3D NAND闪存生产革命。未来我们将迎来容量达10 TB的U盘产品！”
　　Floyer同时预测称，企业级闪存与磁盘驱动器产品的年营收数字也将随时间推移产生两极分化的现象：
　　他在报告中指出：“快速走低的使用成本与不断提升的性能水平将使得闪存得以迅猛普及，并在很大程度上取代传统磁盘驱动器。闪存与智能化系统的结合则将引导大数据分析介入运营系统，从而实现业务决策自动化。”
　　与每一份Wikibon报告一样，这篇文章同样在开头提出了一项行动纲领：“CIO与高层存储事务管理者应当作出规划，从而在未来几年内将数据由磁盘驱动器迁移至NAND闪存当中，同时作好迎接全新组织与运营环境的一切准备。”
　　这份报告中还披露了其它一些细节信息，例如闪存已经在服务器SAN以及传统阵列领域取得了可观占比，在超大规模数据中心以及企业内部基础设施中亦已经站稳了脚跟。
　　感兴趣的朋友可以点击此处与Wikibon方面联系，以申请获取这份《2012年至2026年企业级闪存与磁盘预测》报告的副本。
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如果内存又大又便宜，谁还需要用硬盘？
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一些高端数据库已经了取消硬盘，直接把数据存在内存里。
（原标题：内存又大又便宜，谁还需要用硬盘）
无论是家用电器里微小的嵌入式控制器，还是企业级服务器，内存（RAM，随机存取存储器）都是其计算机系统必不可少的一个组成部分。RAM包括静态（SRAM）和动态（DRAM）两种形式，处理器工作时处理的数据就暂时存放在这里。然而，随着RAM的价格不断下跌，在大容量的持久性存储设备（硬盘）和RAM之间传输数据的传统计算模式可能将不复存在。RAM的价格会随市场变化而出现暂时的波动，但从长期来看，其价格保持着平稳下降的趋势。回溯到2000年，那时一个1G的内存售价约为1000美元（相当于那时候的800英镑）；而如今最低不到5美元（约5英镑）。这样低廉的价格为计算机的系统结构设计提供了诸多新思路。传统数据库往往将数据存在硬盘上，然后在需要时把信息读取到RAM中，再以某种方式对其进行处理。RAM与硬盘的存储量通常会相差几个数量级。一般提到RAM用的都是GB，而硬盘则用TB。不过，随着RAM容量的增加，把更多的数据直接存入RAM，从而减少硬盘读写的次数，似乎是个提高效率的好方法。由于RAM的价格也在持续下跌，开始有人将整个数据库从硬盘读入内存中进行操作，之后再重新写回持久存储器中。而现在还有人干脆不把数据库再放回到持久存储器中，而是直接存在易失性RAM里。内存的存取速度一般为纳秒级的，而硬盘的寻道时间通常是毫秒级的，也就是说存储器比硬盘的读写速度快了约一百万倍。不过RAM的传输速度并没有比磁盘快出那么多：RAM一般每秒传输几G，而速度快一些的磁盘也能达到每秒百M。但不管怎么说，RAM的传输速度肯定是比磁盘高出一个数量级的。在实际使用中，两者的差别并没那么大，但把数据从硬盘读入内存RAM，再写回硬盘，这的确是一个严重的瓶颈，而且可能导致数据的不一致问题。若能省掉这一步，我们可以省略许多目前需要的指令集，让系统变得简单和高效。随着RAM的价格降低，一些高端企业和数据中心已经将单台服务器配上了几TB大的存储器。当然，除了需要很大的存储量以外，要想将数据库储存在RAM上，还得跨越“持久性”这一个障碍。RAM是易失存储器，每当电源关闭或者系统受到损害时，它的存储的信息都会永久丢失。这对于那些想满足“ACID”（ 原子性Atomicity、一致性Consistency、隔离性Isolation、持久性durability）、力求可靠的数据库来说确实是个不小的挑战。所幸，我们可以利用磁盘快照和日志来弥补这个缺陷。就像我们会定期将磁盘上的数据库备份一样，一个内存数据库也能进行复制备份。创建磁盘快照意味着要与其他读取过程竞争资源，所以建立检查点的频率需要在性能和恢复能力之间进行权衡。而这个缺陷也可以用日志来弥补，这种技术也被称为“更新记录”（journalling）。 日志把数据备份发生的变化全部记录下来，根据它就可以从早期的快照中恢复出后期的数据版本。但不管怎样，只要数据库是保存在非持久性存储器上的，它的冗余度就会降低。另外，专为内存数据库“度身打造”的数据库管理软件(IMDBS)也能对管理混合数据系统。它可以把数据库中的某些表存在内存中，而剩下的写入磁盘里。这种系统效果比缓存更好，而在无法将整个数据库存入RAM的场合，也可以使用这种技术。我们也可以压缩数据库，来最大限度地利用&RAM的存储空间，尤其是对于那些面向列的数据系统（以列的形式存储表格）。相邻的数据属于同一种类型，表格中各列基本也是同一类型时，压缩的效果相对较好。而且，当压缩产生计算开销时，按列储存可以较好地应对庞大数据集带来的复杂请求，这也就是大数据从业人员和数据科学家们对此充满兴趣的原因了。放眼全球数据处理量最大的地方之——谷歌等公司已将数据库的主体从硬盘转移到RAM上，因为这样可以保证以较快速度完成大量的搜索任务。但是真要在一个任务中用上超大量内存仍会遇到许多难题，因为仅凭一块主板有限的空间只能容纳一定数量的RAM，而且这么多RAM分享一块主板本身还会产生额外的延迟。“后RAM”时代但是到目前为止，我们很难说使用易失性内存进行数据处理是不是未来的主导方向，因为使用非易失性RAM（NVRAM）进行计算的竞争模式已经出现了。NVRAM的结构与现有硬盘的结构类似，这其中就有已为广大用户所熟知的固态硬盘（SSD）。目前，固态硬盘主要是基于NAND闪存，这种存储设备的读写速度远比普通硬盘快，但同时也有它自身的缺陷。从原理上来说，闪存是通过保持电荷来存储信息，它需要以较高的电压完成写入，而且会逐渐损耗。为了处理损耗问题，闪存使用了损耗平衡算法来控制读写，存在收益递减问题上图由前计算机科学教授John C McCallum绘制，在图中我们可以发现，硬盘与RAM价格的下降速度非常接近。因为价格走低，SSD在数据中心和本地系统（on-premises）中被广泛使用，但是该技术的未来发展形势仍不明朗。今年二月，一篇关于谷歌公司6年以来SSD布设情况的论文揭示：闪存驱动器远不如硬盘驱动器可靠，因为它们会产生更多无法纠正的错误，尽管它们不需要频繁更换。而且，与工业指标宣称的不同，企业级的SSD实际上并不比个人用户使用的版本更可靠。但是，其他形式的NVRAM也开始在市场出现。铁电RAM（(FRAM)）曾经被视作RAM和移动设备中闪存的替代产品，但业界的注意力现在转向了磁阻式RAM(MRAM)。MRAM的读写速度接近于易失性RAM，延迟时间约为50纳秒。虽比DRAM的10纳秒慢了一些，但是比起NAND闪存的毫秒级还是快上千倍。不同于传统的利用电荷储存信息，MRAM通过不同的磁性取向来存储信息，这主要基于一种叫作磁隧道结（MTJ）的薄膜结构。“旋转切换”的MRAM已经被某些产品所使用，比如戴尔公司“EqualLogic”存储阵列，但它目前只负责少部分的日志记录功能。自旋力矩转移MRAM（ST-MRAM）则采用一种更为复杂的结构，这样可以为未来增加存储密度留下空间。这款产品目前由Everspin公司出售，该公司最近刚刚在纳斯达克上市。正在开发同类技术的其他公司还包括Crocus、镁光（Micron）、高通、三星, 自旋转移技术公司(Spin Transfer Technologies ，STT) 和东芝（Toshiba）。与此同时，英特尔已经开始与镁光公司合作，共同完成一款叫做“3D XPoint”的NVRAM。根据去年官方给出的消息来看，这是一款电阻式RAM（ReRAM），属于相变内存（PCM）中的一种。因其具有多层结构的特征，为它命名时还特意增加了“3D”。英特尔公司曾宣称，XPoint的读写速度与耐用性将是NAND闪存的1000倍，储存密度会高达NAND闪存的10倍，但最近看来，这些宣称性能要打个折扣。不管最后的实测表现到底如何，3D XPoint的定价估计将会在同等大小的闪存与DRAM之间。这样的价格普通消费者和桌面用户应该不会接受，但在大规模存储领域，它的性价比应该可以超过内存和SSD。IBM也在开发它的相变内存。和英特尔的一样，IBM的相变内存也以硫族化物玻璃作为主要的可擦写光学媒质（rewritable optical media）材料。这种内存通过某种电设备将材料从非结晶态转变成三种不同的结晶态。IBM称他们的产品将在存储密度上有所突破，这也将使其售价低于DRAM。RAM行业的竞争将影响计算领域的方方面面。对于消费者来说，如果有一些针对台式机系统的存储产品可以将内存由8G升至16G，那无疑将大大增加我们电脑日常的多任务处理速度，而那些对系统要求更高的应用，如高分辨率照片和视频编辑，从中受益更大。在超极本市场，SSD已经司空见惯。不断增加的存储量使其有望成为机械硬盘的替代品，正式“转正”，不再是从前的“硬盘+SSD”。“三维堆叠NAND”（3D layered NAND）也叫做“垂直NAND” (V-NAND)，它的出现意味着新一代产品的到来。凭借其出色的效能与更高的密度，其生产公司三星预测：到2020年该系列将会推出512G的消费级SSD，而其价格仅与今天1TB的硬盘相当。对于中型企业与研究机构而言，只要软件跟得上，那么用上更快、更便宜、存储量更大的RAM也就意味着他们内存数据库的分析将更快速、更深入且更有见地。举个例子，柱状数据库管理系统SAP HANA为用户提供了可用于多种云或本地商业解决方案的平台，这使小型公司也能玩得起“大数据”。此外，IBM和甲骨文（Oracle）这样的超大企业也在使用类似的内存柱状数据库管理系统。RAM还是影响技术普及化的因素之一。当技术变得越来越廉价且供应充足，组织规模的大小差别将不再显得如此重要。而且，小型机构还可通过合作来弥补规模的劣势。最后来谈谈超级计算机。下一代超级计算机肯定都会尽其所能地配备更多内存。目前领跑世界的中国超级计算机“神威太湖之光”装有1300T的DDR3型DRAM，而这相对于它每秒93千万亿次浮点运算（petaflops）的速度而言已经算是相当小。这也使得它耗电较低（只有15.3百万瓦特），但恐怕限制了整体性能。
超级计算机的生产者们都在冲着“万万亿次浮点运算”&1000 petaflops）的目标努力着。继“京”（K）之后，日本又将发布“京二代”（post-K）超级计算机，它由日本理化学研究所（Riken research institution）和富士通合作设计，预计将于2020年正式开始运行。它将配备镁光公司的多层堆叠式DRAM“混合式内存立方 ”(Hybrid Memory Cube) ，还有可能装上“3D XPoint”NVRAM。此外，欧盟资助的超级计算机项目“NEXTGenIO计划”也在进行中。承担该项目的爱丁堡超级计算中心（Edinburgh Supercomputing Centre）已经宣布，他们的原型系统将于2022年面世。这款超级计算机也将使用3D XPoint技术，这是他们在“万万亿次级”超级计算机研制中的一个重要阶段。美国的“万万亿次”项目是奥巴马提出的“国家战略计算计划(NSCI)”的一部分。该项目预计能在2023年前制造出2台全新的百万兆次级超级计算机。虽然它们的架构设计还未最终确定，但因其注重实用性和能效，RAM必定是整个计算机的核心技术。撰文&ADAM BANKS翻译&胡砚泊
本文来源：《科学美国人》中文版《环球科学》
责任编辑：王真_NT5228
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