無論在任何規模的企業中,數據都在以驚人的速度不斷增長著,不僅僅是新數據,老數據仍然有一定的保存價值。同時,各種終端、搜索、媒體、電子商務網站(例如亞馬遜、雅虎、eBay)、Facebook和Twitter等社交網站也加速了數據的增長。
隨著企業更好地利用商業分析技術,傳統高性能計算開始更多地用于數據密集型的復雜環境,數據不僅在呈幾何級增長,而且訪問數據的方式也在悄然發生改變。例如,數據分析從傳統的批處理、報告模式轉向特定、按需的實時訪問模式。前者需要連續掃描大量數據,而后者則要求隨機I/O,這對現有存儲基礎設施也是一個不小的挑戰。
服務器在容量和性能方面都有顯著增長以滿足計算需求。然而存儲,雖然滿足了數據量的需求,但是卻無法很好應對數據訪問的問題。數據中心內,存儲、服務器和網絡設備的增長繼續推動著空間、能源、制冷和管理的需求。
硬盤存儲性能無法跟上服務器性能或者網絡帶寬的步伐,結果造成計算資源的不均衡,導致I/O瓶頸和過量配置的存儲空間,從而浪費成本并出現存儲蔓延的情況。
I/O瓶頸不是一夜之間就出現的,這個問題存在了很多年。過去幾十年,我們看到了固態盤技術的巨大變化,分析公司IDC和Gartner都預測到固態盤技術的快速成長,尤其是用于企業級計算的固態盤。
英特爾SSD的尺寸正從34nm工藝過渡到25nm工藝。以前的X25和X18系列品牌被更名為300、500和700系列,而近期發布的產品包括替代X25-M的25nm 的320,以及34nm、2位多級單元(MLC)的510。由此可見,英特爾即將成為一家強大且垂直整合的閃存供應商,能以晶圓代工和成品級產品與OCZ、Samsung/Seagate/Fusion-io、STEC、Toshiba/Violin和其他廠商相較量
事實上,固態硬盤比硬盤更為堅固耐用更加節能,而且緩解了傳統機械硬盤的性能瓶頸,加快了個人電腦上很多任務處理,例如啟動操作系統、打開文件或偏愛的應用軟件時的速度。實際上,從傳統機械硬盤升級至英特爾的固態硬盤產品,能夠為用戶帶來一次非常顯著的性能提升,固態硬盤將使整體系統響應能力提升最高達66%。
推動固態盤技術增長和普及的因素有很多:硬盤技術表現欠佳造成了性能上的差距;閃存技術的變革,尤其是NAND閃存,隨著容量增加而價格下降,提升了閃存與硬盤在經濟效益方面競爭的優勢;閃存的可靠性,SLC閃存更多地用于保證企業級可靠性;多核處理器被廣大用采用;新的數據密集型工作負載是隨機訪問數據的。
如今,微處理器與硬盤存儲設備之間的性能差距愈加明顯。過去一段時間,處理性能和網絡性能增長速度明顯超過硬盤性能,這導致處理和網絡和通過硬盤可用I/O之間的差距。為了彌補這一點,IT管理者通常會增加更多的外置硬盤設備和DRAM來減速吞吐。
增加DRAM能夠讓系統在內存中保存更多任務以避免磁盤延遲,增加硬盤則可以增加吞吐,讓I/O操作能夠并行化,例如條帶在組成RAID的多個硬盤上。這有助于縮小性能差距,但是增加了管理環境的成本和難度,而且能源、機架空間以及TCO也更高。
企業級服務器在數據中心內運行的應用從Web 2.0到高性能計算再到業務分析,這將產生成千上萬的隨機IOPS,如今的硬盤顯然無法滿足這樣的IOPS需求,它適合于大容量、大塊連續數據,但是并不擅長以高IOPS提供小塊的隨機數據。硬盤的物理特性使其對于增加應用吞吐來說是一個高成本的選擇。因此,CPU因為需要等待數據而利用率偏低。
基于閃存的固態存儲設備震動了整個行業。固態存儲性能遠高于硬盤,縮小了微處理器與存儲之間的I/O差距。CPU將不用再等待數據,從而滿足了注重性能的應用的需求,而且用戶將看到所需機架空間和能源更少,服務器利用率增加,這都將提高整體擁有成本。而且,系統可靠性也有提升,因為固態盤沒有任何活動的部件。
通過融合閃存技術作為一個新的存儲層,這將大幅度減少CPU到存儲的瓶頸。這種新的存儲層抹平了DRAM、磁盤和磁帶等現有存儲層之間的性能不均衡。
如今,大多數固態盤解決方案是基于SATA、SAS或者FC接口的磁盤格式。硬盤存儲作為DAS或者NAS連接起來,不管是哪種連接,DAS是最接近CPU的,提供了價格和性能上的優勢,這也同樣適用于固態盤。直接連接固態盤的性能比NAS高出10倍以上。
英特爾在今年3月發布了第三代固態硬盤320系列,采用25納米制程NAND閃存,構建于高性能X25-M SATA固態硬盤的基礎之上,不但具備更高的性能和可靠性,還提供了多種更高存儲容量的選擇。
此外,320系列固態盤具有更顯著的成本優勢,增加了數據安全和斷電管理功能,并利用固態硬盤上的閑置存儲區域來部署新增的冗余功能以保護用戶的數據,即使是在斷電情況下也可實現,加之高吞吐量顯著可以顯著增強多任務處理能力,很好地滿足了有硬盤升級需求的個人用戶以及企業IT部門,亦或是希望在數據中心內部署固態硬盤的企業。