IDC數(shù)據(jù)中心固態(tài)硬盤（SSD）的采用

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來源www.ssdsearch.com
     對數(shù)據(jù)中心來說，采用閃存驅動器的好處還包括：相對于磁性配件來說，可信度更高、冷卻需求更少，以及對需要隨機存取服務器的應用軟件來說更高的性能……


　　【IT專家網獨家】對于筆記本電腦用戶，特別經常公務出差的用戶，閃存驅動器(flash-memory drive)加長了電池壽命，且使得筆記本更輕、耐受力更強。對數(shù)據(jù)中心來說，采用閃存驅動器的好處還包括：相對于磁性配件來說，可信度更高、冷卻需求更少，以及對需要隨機存取服務器的應用軟件來說更高的性能。
　　迄今為止，數(shù)據(jù)中心在采用固態(tài)盤驅動器的過程中最大的兩個障礙是價格和容量。硬盤驅動器價格便宜很多，同時可存儲更大量的信息。比如，據(jù)IDC的消息，一個基于服務器的硬盤驅動器價格大約是每gigabyte一美元或者兩美元，而固態(tài)盤驅動器的價格大約在每gigabyte 15美元到90美元。
　　容量也不可同日而語。三星的SSD驅動器的存儲量僅為64GB，盡管公司計劃明年發(fā)布一款新的128GB產品。同時，日立公司美國分部將1TB節(jié)能型硬盤驅動器價格定為399美元，目的是擴大產品在服務器上的配置。
　　企業(yè)戰(zhàn)略集團有限公司的分析師Mark D. Peters解釋說這一固態(tài)技術已經研制了很多年，但是直到現(xiàn)在，對企業(yè)經理來說，在價格和性能方面仍不是最佳選擇。他說，這一局面即將改變，因為對于固態(tài)盤驅動器，每秒輸入/輸出操作方面的益處是不容忽視的。這些益處包括固態(tài)盤沒有移動的組成部分，因此壽命更長，運行速度更快，并且比硬盤驅動器更節(jié)能。
　　同時當前固態(tài)盤驅動器價格下降也很快。根據(jù)三星公司提供的信息，當前電子產品制造業(yè)的趨勢是此類產品價格每年下降40%到50%。
　　現(xiàn)在已經出現(xiàn)了硬盤驅動器和固態(tài)盤驅動器兩種產品相結合的驅動產品，例如三星公司的ReadyDrives——這一產品同時采用了固態(tài)驅動器和硬件驅動器技術。Peters引用了IBM最近關于BladeCenter服務器(采用了固態(tài)盤驅動器)的公告,“現(xiàn)在是采用固態(tài)驅動器的時機了，這一產品將是您的最佳選擇�！�
　　IDC公司的分析師Jeff Janukowicz贊同上述論調，“價格的迅速下降，伴隨著容量的提高，這都將使固態(tài)盤驅動器逐漸成為數(shù)據(jù)中心中硬盤驅動器的替代品�！�
　　兩個例子說明了固態(tài)盤驅動器如何處理高性能計算中長期存在的吞吐量問題，一些業(yè)內觀察者相信，這兩個實例顯示出固態(tài)盤驅動技術可能會在2008年發(fā)起新的攻勢。
　　一、固態(tài)硬盤在斯坦福線性加速器中心的應用
　　在這一研究中心，固態(tài)盤驅動器被用于當今一些數(shù)據(jù)最密集的工作。斯坦福線性加速器中心采用了粒子加速器來進行研究，包括早期的宇宙反物質和自閉癥的神經元細胞問題。
　　數(shù)據(jù)量非常大，以petabyte計，同時實驗室采用了五千個處理器核的集束。盡管是這樣，這一離散數(shù)據(jù)集(通常是僅僅100個到3000比特的信息)也被幾百個研究者進行了分析。同時，科學家也逐漸開始進行每秒數(shù)以千計的數(shù)據(jù)查詢，存取速度為每秒幾百萬數(shù)據(jù)塊。
　　SLAC的計算主管Richard Mount解釋說，對于這些研究數(shù)據(jù)，響應時間不是受處理器數(shù)目或網絡帶寬的限制，而主要是受磁盤存取時間的限制�！伴W存是硬盤存儲器存儲速度的幾千倍。硬盤的隨機存取速度被限制在每秒大約2000次。當存取上千字節(jié)的數(shù)據(jù)塊時，這意味著一個磁盤僅可采用每秒1/50 gigabit的網絡連接，以及比一個普通計算機中心網絡交換機容量的1/100,000還小的容量。
　　這一限制被轉化成被實驗室所稱的“被撇出的數(shù)據(jù)集”，換句話說，就是預先安裝至少一個研究者所需的相關數(shù)據(jù)集。Mount說，“這樣對于現(xiàn)有數(shù)據(jù)集，就不需要再等待，但是如果有人需要數(shù)據(jù)集中不存在的數(shù)據(jù)，則需要等待整個產品周期，這大概是每四到六個月一次�！�
　　為了幫助研究者以更特別的方式接收數(shù)據(jù)，閃存或許僅是一個設備�！拔覀儾⒉幻孕舊lash，但是我們可以構建價格合理、響應時間大約為25ms的基于flash的存儲器，我們現(xiàn)在已經開始進行這項工作。”
　　Mount解釋說，SLAC開發(fā)了自身的基于SSD的系統(tǒng)，現(xiàn)在這一產品已經進入最終調試階段。
　　“這一產品的第一個版本將提供大約2TB的存儲量，但是僅通過購買flash芯片，我們可以輕松地將這一存儲量提高到5TB或者10TB�！北M管他估計將花費更多。這一2TB的版本僅是作為測試和研發(fā)階段的產品。
　　最終，目標是將SSD技術作為所有粒子加速器研究項目的一個緩存，這就使得科學家可以在任何時間獲得任意數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。IDC公司的Janukowicz補充說，“通過確保輸入/輸出性能與其他應用軟件系統(tǒng)的平衡，SSD協(xié)助實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的高效�！被�于閃存的SSD特點使得其成為高IOPS讀取密集型應用軟件的替代品。SSD沒有機械延時，同時其隨機讀入性能很高。因此，有了SSD，讀取數(shù)據(jù)的時間是同步的，并且在不考慮儲存數(shù)據(jù)的設備的情況下，所需時間非常短。
二、考慮在西北太平洋國家實驗室采用SSD產品
　　在西北太平洋國家實驗室，固態(tài)硬盤技術可以緩解超級計算機的瓶頸效應。在實驗室中，專家們進行保持寫入速度為每秒80Gbit以及讀取速度為每秒136Gbit的測試。然而，一個或兩個速度慢的硬盤驅動器將會使整個系統(tǒng)的性能減退。
　　西北太平洋國家實驗室的一個高級研究人員Robert Farber說，“固態(tài)設備(比如flash驅動器)可以采用一個RAID條帶化技術以達到高流動帶寬，就像硬盤驅動器一樣，而同時保持隨機存取的低響應時間。這是一項令人振奮的技術結合�！�
　　實驗室尚未轉而采用固態(tài)技術。但是Farber說真正的爭論在于：對于有限范圍搜索的應用軟件來說，低響應時間的存取是否可以緩解計算帶寬的壓力。這不僅僅是一個價格容量比的問題。他說，“這也是一個消費者需要承受多少額外費用的問題，因為動力供給、存儲容量以及物理空間都與之前的磁性媒介環(huán)境有著很大區(qū)別。”
　　在西北太平洋實驗室，他們最新超級計算機響應時間的目標是每秒25Mbit。這幾乎可以管理NWChem科學軟件運算此類的數(shù)據(jù)密集環(huán)境。實驗室新環(huán)境的微科學設備包括一個新的超級計算機——理論上浮點性能的峰值是163 teraflop。同時，在斯坦福實驗室，磁盤速度是一個關鍵的因素，因此固態(tài)技術是解決實驗室瓶頸的關鍵。
　　Farber所期望的一項突破是在不遠的將來，操作系統(tǒng)將改變其分級存儲體系以進行SSD直接存取，將這一技術轉化為大存儲量硬盤驅動器的替換。
　　SSD對很多用戶來說是一個補充技術而非技術更新
　　問題仍在存在：什么時候SSD才能真正對企業(yè)造成影響?有些人說數(shù)據(jù)中心的SSD采用才剛剛起步，盡管筆記本電腦，如戴爾XPS M1330已經配置三星64GB SSD產品。Alienware也在其桌面電腦的配置中提供了64GB的選擇。同時SSD也有著廣闊的市場前景，盡管科研人員需要的是高速度以進行蛋白質的研究，而零售商可能需要的是更快的電子收款機系統(tǒng)。
　　Violin Memory有限公司是業(yè)內一家被關注的公司。這一公司的以Terabyte計的存儲設備給序列存取和隨機存取提供了每秒超過1Gbit的存取速度。SLAC公司的Mount說，他測試了Violin公司基于DRAM樣本設備，而Violin公司即將發(fā)布的基于flash的存儲系統(tǒng)貌似和SLAC公司的應用軟件很相配。
　　Violin公司的一個發(fā)言人解釋說公司計算的兩大瓶頸是網速和存儲系統(tǒng)的IOPS。他說，當前，序列操作的磁盤運行速度大約為每秒100Mbit，但是對于隨機存取量為4k的數(shù)據(jù)塊來說，速度每秒僅為1Mbit。
　　Janukowicz補充說，“在某些情況下，最小的存儲容量需求很適合SSD。同時，高性能的應用軟件，IOPS metric可以通過硬盤驅動器來支持SSD�！比欢�，即使有著這些好處，他說“IDC公司的調查顯示SSD仍未完全取代服務器中的硬盤驅動器。SSD的確有著性能優(yōu)勢，并且是一個“綠色”解決方案。然而，有很多應用軟件需要由硬件驅動器提供的存儲容量。
　　企業(yè)戰(zhàn)略集團公司的Peters說這一吞吐量需求將引發(fā)硬盤驅動器逐漸轉向固態(tài)技術，但是仍需要時間。他說，“從一項技術完全轉到另一項技術對數(shù)據(jù)中心來說是很少見的�！�

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