由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)信息存儲(chǔ)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)教育部信息存儲(chǔ)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和DOIT、存儲(chǔ)在線共同舉辦的2016中國(guó)閃存峰會(huì)在京召開，主題為“關(guān)鍵之年，讓閃存綻放”，來自產(chǎn)業(yè)界的眾多嘉賓圍繞閃存技術(shù)本身將如何演變與發(fā)展，以及閃存競(jìng)爭(zhēng)的其它存儲(chǔ)芯片技術(shù)，存儲(chǔ)系統(tǒng)將會(huì)怎樣發(fā)展這些熱點(diǎn)問題進(jìn)行了精彩的分享。

華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長(zhǎng)馮丹講述了存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，以下為整理內(nèi)容：

存儲(chǔ)需求以騰訊互聯(lián)網(wǎng)公司為例，它對(duì)存儲(chǔ)的需求日上傳圖片數(shù)量達(dá)到10億張，社交游戲的訪問密度達(dá)到每秒一百萬次的速度，肯定第一步就離不開閃存的支持，高性能、低功耗、低延遲都需要閃存的支持。但是另一方面容量的增長(zhǎng)趨勢(shì)非?？欤磕甓荚鲩L(zhǎng)到150PB以上，完全靠閃存也不可能。存儲(chǔ)系統(tǒng)的變遷由此而來，即從單機(jī)到現(xiàn)在以閃存為代表的SSD再加上分布式的存儲(chǔ)系統(tǒng)，以對(duì)象為代表的發(fā)展趨勢(shì)。

存儲(chǔ)系統(tǒng)有專用的，谷歌、騰訊、Facebook自己開發(fā)的分布式的存儲(chǔ)系統(tǒng)，主要的特點(diǎn)都是大量的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，有原數(shù)據(jù)服務(wù)器提供給客戶端進(jìn)行訪問。我們剛才一直在說存儲(chǔ)期間，包括PCM、RRAM等等，這些器件的出現(xiàn)為存儲(chǔ)系統(tǒng)的架構(gòu)帶來了新的機(jī)遇。

2011年全球有40多家企業(yè)和高校以及研究院所有EIOW計(jì)劃，主要的觀點(diǎn)是在構(gòu)建EB級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)要關(guān)注閃存等新存儲(chǔ)介質(zhì)。美國(guó)勞倫斯實(shí)驗(yàn)室，它們以實(shí)際的應(yīng)用證明這一點(diǎn)，數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)有320個(gè)節(jié)點(diǎn)，利用閃存減少到了80個(gè)節(jié)點(diǎn)，機(jī)架數(shù)24個(gè)減少到2個(gè)。

首先是節(jié)點(diǎn)面向閃存的優(yōu)化。閃存雖然具有高性能，低功耗特點(diǎn)，但它也有缺點(diǎn)——讀寫不對(duì)稱。以及壽命逐漸減少的情況下，如何避免對(duì)閃存的多次擦寫，還有通過快照和克隆提高其可靠性，刪重來減少數(shù)據(jù)量，減少寫入次數(shù)，這些都是需要優(yōu)化的點(diǎn)。

軟件也有可能成為瓶頸，最上層一直到最底層我們?cè)L問軟件的路徑上，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的軟件針對(duì)硬盤的，硬盤毫秒級(jí)的訪問延遲，所以軟件只占百分之零點(diǎn)幾。訪問延遲達(dá)到了微秒甚至納秒的時(shí)候，軟件占已經(jīng)達(dá)到了90%以上，軟件成為瓶頸。因此現(xiàn)在的軟件設(shè)計(jì)都是針對(duì)傳統(tǒng)介質(zhì)，還有事務(wù)順序性引起的串行化，來進(jìn)一步面向閃存進(jìn)行優(yōu)化。

馮丹表示，“分布式的文件系統(tǒng)性能是隨著核的增加，性能基本上是不能增加的。理想的狀態(tài)應(yīng)該是線性的增加，所以他們采用這樣的方法，采用域的辦法來并行，可以提高一定的性能?！?/p>

其次是新體系結(jié)構(gòu)的變革，學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界都在做一些新的探索，產(chǎn)業(yè)界，微軟和英特爾提出了BPFS、PMFS，清華大學(xué)也在探索，用它做內(nèi)存，或是跟DRAM做混合內(nèi)存，很多的公司也是在探索怎么做NVDIMM。

最后是新技術(shù)的融合發(fā)展，第一種——利用FPGA做PCM和閃存控制器。閃存可以充當(dāng)SSD使用，PCM充當(dāng)擴(kuò)展內(nèi)存使用。但如果真正運(yùn)行，軟件需重新設(shè)計(jì)，讓它能直接訪問NVRAM，用戶能夠繞開很多軟件層直接訪問，達(dá)到了提高性能的目的。另一種，通過接口訪問文件系統(tǒng)，然后調(diào)用存儲(chǔ)， NVMFS截獲密令重構(gòu)以便兼容，如此層更少，性能可以更高。

崔歡歡