存储类内存的进步可能会改变游戏规则

有时被称为持久内存，SCM可以解决存储和存储技术之间日益增长的差距。但别指望它马上就会发生。

通过

罗伯特·谢尔登

发表:2018年7月30日

存储类记忆最近受到了很多的关注，但它的确切含义有时却不清楚。在它的…

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最基本的是，SCM指的是一种新型的非易失性存储器，它弥补了传统存储器和存储技术之间的差距，在某种程度上可能代表了数据处理的未来。

的记忆和存储之间的鸿沟是性能和成本差异的结果。内存技术，如动态随机存取内存(DRAM)，速度快、效率高，但也很昂贵，不能持久存储数据，并且有很大的伸缩性限制。存储技术都是关于数据持久化的，便宜得多，可以支持巨大的数据池，但它们的速度和效率远不及内存。对于许多系统来说，存储是数据处理链中最薄弱的环节。

向SSD和更快接口的转变有助于减轻一些存储的限制，但即使是今天最先进的闪存组件，内存的性能也会继续显著提高。同时，内存密集型应用程序，如机器学习和分析内存数据库但在变得不切实际或无法负担之前，内存只能扩展到目前为止。这些挑战的答案可能最终就在手边，它以存储类内存的形式出现。

看一下存储类内存

有时称为持久内存， SCM代表混合方法到内存和存储组合，提供了最好的两个世界。的许多新的供应链管理技术正在实现几乎与DRAM一样快的性能速度，同时能够在电源周期内保存数据，这使得创建用于内存或存储的模块成为可能，或者至少扩展其中之一的功能。

SCM作为下一代存储技术的潜力代表了数据管理的重大转变。

尽管存储类存储技术仍然比DRAM慢一点，但它们可以扩展到更大的容量，如果一切都按照承诺进行，一旦它们批量生产，它们最终将更便宜。此外，单片机更耐用，速度可达最新的10倍NAND闪存驱动器．现在说SCM是否会比flash更便宜还为时过早，但它的潜力是存在的。现在业界很多人都在关注存储类内存，所以一两年后的前景可能会与我们现在看到的有很大不同。

与今天的闪存驱动器相比，单片机技术还有另一个重要的优势。它们可以在字节级或块级进行寻址，而字节级访问可能是重要的。操作系统和应用程序将能够使用内存映射文件直接访问SCM字节，从而消除大量的I/O开销，而不是必须在块或页级执行操作，这是大多数存储设备的典型情况。

充分利用记忆

从字面上看，这个术语内存存储类表明该技术完全专注于内存，与存储类指向SCM的数据持久性和可伸缩性。事实上，SCM作为下一代内存技术的潜力可能代表着数据管理的重大转变。

传统的计算范式仍然依赖于内存和存储（作为独立的层）来提供处理数据所需的结构。这不仅导致两个系统具有不同的性能能力，还表明了处理和存储数据所带来的额外物理复杂性。当今存储中固有的块和页体系结构只会增加开销。

存储类内存的最新进展有可能迎来一个新的计算时代，它为内存和存储提供了一个单一的层，在这个层中，块和页访问被完全消除。虽然不太重要的数据可能需要更传统的存储系统，但主数据完全在SCM设备上访问、修改和存储，与传统RAM一样，SCM设备直接连接到主板CPU附近的内存插槽。

虽然这一切听起来很好，但我们还没到那一步。以单片机技术为卖点的设备正在逐步引入，许多努力仍停留在研发阶段。也就是说，一些产品已经亮相。最近备受媒体关注的是英特尔的Optane存储卡，这是基于3 d XPoint技术由英特尔和美光公司开发。内存采用M.2格式，容量为16gb或32gb。尽管这代表了向非易失性内存移动的重要一步，但它还远远不足以取代整个存储层。

即便如此，许多SCM技术仍在开发中，通常采用与英特尔和美光不同的方法。每一次努力都代表着朝着更健壮、非易失性存储器的发展迈出了重要的一步，我们的目标是有一天改变我们对记忆、存储和那些曾经将两者分开的组件的看法。

供应链管理革命

尽管存储类内存具有以内存为中心的固有含义，但其背后的技术也为存储层提供了新的机会，为传统设备提供了辅助或替代。例如，Optane产品线还包括几种固态硬盘. 与存储模块一样，固态硬盘也基于相变存储器（PCM），相变存储器是一种存储方法，将电流施加到玻璃等介电材料上，从而改变电池的导电性。PCM设备比闪存耐用得多，支持的速度接近DRAM中的速度。

许多供应商也在研究基于磁阻RAM (MRAM)这种技术依赖于磁性状态来处理数据位，而不是电荷，如DRAM和NAND闪存。MRAM技术可以提供比flash快得多的速度，同时仍然能够保存数据。

MRAM技术的一个变体是自旋转移扭矩MRAM (STT-MRAM)，它可以评估施加在层间的扭矩，从而更有效地利用磁阻特性。Everspin Technologies Inc.是这一领域的一个积极供应商。该公司现在提供一系列存储加速器基于STT-MRAM. 加速器提供接近DRAM功能的速度，初始容量为1 GB到2 GB，并计划制造支持16 GB容量的卡。

供应商也在使用其他的SCM技术，在存储类内存的最终方法出现之前可能还需要一段时间。与记忆一样，这一领域仍然是敞开的。

不管这些存储方法之间的差异如何，它们都有一个共同的主题:它们依赖于直接连接存储的非易失性内存快速块协议，以及网络存储的NVMe over fabric (NVMe- of)块协议。开发这两个协议是为了解决旧协议无法跟上ssd的限制。没有NVMe和NVMe- of, SCM就不实用，至少在今天的环境中是这样。