闪存又瞄上DRAM

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今年以来,零星的几家大型服务器厂商才刚刚推出使用闪存的服务器产品,但这一新市场的巨大前景已经开始呈现｡业界开始热衷于比较闪存和硬盘的特性和价格,预测闪存最终替代硬盘,尤其是在服务器这种后台产品中实现完全替代将经历几年时间｡就在这时,闪存新市场的另一道门又打开了,这次它要替代的是dram｡

6月24日,全球最大的纯闪存解决方案供应商Spansion在美国举行的绿色数据中心论坛上宣布了自己的EcoRAM全新闪存产品计划,旨在通过取代数据中心服务器中极其耗能的DRAM,来解决互联网数据中心的能耗危机,最高可以降低服务器能耗高达75%｡不过首先需要指出的是,此闪存非彼闪存――也就是说替代硬盘的是NAND闪存技术,而替代DRAM的则是基于NOR闪存的一种改进技术｡Spansion总裁兼首席执行官Bertrand Cambou博士在接受记者采访时就表示,这甚至是他和用户解释频度最高的问题之一｡

EcoRAM的真正对手

在回答EcoRAM到底是不是NOR技术的时候,Cambou笑答:“是,也不是｡”言下之意,EcoRAM本质上是基于NOR的改良技术｡然而,在闪存业界一向被看作对立面的NOR和NAND,在他看来却完全没有竞争关系:“NOR的竞争者并不是NAND,而是DRAM｡”这一看法曾经让不少人不解,而随着EcoRAM的,业界开始对NOR技术以及NOR的未来发展前景有了全新的认识｡

雄霸服务器内存市场数十年的DRAM难道会被基于NOR的EcoRAM闪存替代?Cambou表示,目前有10%左右的服务器内存适合应用EcoRAM｡原来,EcoRAM首先瞄准的是互联网数据中心中的服务器,因为由于典型搜索类业务的需求,这些服务器需要具有大量虚拟即时读取数据的功能｡传统环境下,互联网数据中心服务器通过采用双列直插内存模块(DIMM)式DRAM实现虚拟即时读取数据,并利用硬盘进行深度内容存储,例如低等级的信息查找｡但是,DRAM虽然可提供快速数据存取,但能耗极大｡此外,由于DIMM的电能限制以及有限的DIMM插槽,单个服务器中的DRAM数量也受到限制,这就意味着IT管理人员需要通过增加数据中心的服务器总数,来满足不断增长的即时读取数据的需求｡

Cambou强调说,由于要求通过高性能随机读取实现虚拟即时数据读取,互联网数据中心服务器就无法使用随机读取性能仅为DRAM 1/800的NAND闪存｡硬盘驱动器､固态存储硬盘(SSD)都不具备所需的随机读取性能｡他之所以未将NOR和NAND看作竞争对手在此也可见一斑,两者适用范围确实交叉不多｡

EcoRAM vs.DRAM

那么作为闪存技术本身,不论如何改善,其闪存固有的寿命问题､写入速度问题､成本高低依然是用户关心的指标,DRAM强大的读写能力如何能够被闪存撼动呢?

据悉,在互联网数据中心服务器最关心的读取性能上,EcoRAM能够符合快速随即存取的要求｡Cambou表示,单独使用情况下,EcoRAM读取性能能够达到DRAM的50%,与此次同时宣布的Virident公司新型GreenGateway平台相结合后,读取性能则可达到DRAM的80%,但能耗只有DRAM的1/8,可靠性是DRAM的10倍｡写入性能EcoRAM仍然不敌DRAM,但相比传统的NOR闪存可以快2～10倍｡对于这点,Cambou认为,搜索类互联网服务器对于内存的写入需求要少得多,因此,以写入次数计算,EcoRAM的寿命可以确保达到10年｡Virident总裁兼首席执行官Raj Parekh还补充道,EcoRAM发生故障不会如DRAM马上宕机,而是速度变慢,由于配合使用的GreenGateway平台具备检测功能,可以及时发现故障并采取措施,因此可靠性较强｡

此外,从制程工艺角度来看,随着工艺向65nm过渡,DRAM本身在功耗与价格方面的优势也在消失,而EcoRAM的工艺却快于DRAM在不断进展｡根据Spansion公司EcoRAM技术路线图,2008年即将推出的EcoRAM采用65nm工艺,2009年为45nm,2010年为32nm,2012年将达到22nm｡

EcoRAM的绿色服务

在为数据中心带来绿色方面,Spansion EcoRAM不仅从单纯产品角度上功耗远小于DRAM,它还可以提升单个DIMM的存储量,也就是说,一台传统DRAM服务器的内存容量为32GB,而采用EcoRAM的服务器内存容量可以到达128GB,这意味着IT管理人员有可能仅用一台基于EcoRAM的服务器来取代4台基于DRAM的传统服务器｡

尤其在互联网数据中心中,搜索等应用受制于服务器的可寻址存储器｡Frost & Sullivan北美ICT研究实践副总裁Rufus Connell就认为:“随着像搜索应用这类受限于存储容量的应用日益增多,传统服务器架构不再能够满足每一秒钟由消费者发出的日益增多的请求｡这意味着需要更多的服务器,也意味着需要更多的能耗来运行､冷却这些服务器｡”这样,EcoRAM有助于使互联网数据中心服务器的能耗大幅下降75%的诱惑,使得不少互联网企业纷纷一试｡

尽管今年下半年,EcoRAM才会批量面市,不过据Cambou透露,全球的互联网客户都非常有兴趣试用,而中国的互联网搜索类企业还可能成为第一批应用EcoRAM服务器的用户｡究其原因,他认为这和中国绿色数据中心需求显著,以及中文搜索市场独立成为一大体系有关｡未来,EcoRAM的应用前景非常广阔,内存工作负载型应用都可以涉猎,包括电子商务､视频､游戏､数据库,广告､社交网络等都可以应用EcoRAM｡

链接:唯一坚守NOR的Spansion

NOR和NAND是目前市场上主流的两种闪存技术｡Intel于1988年首先开发出NOR,紧接着,1989年东芝公司了NAND｡NAND的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND可以在给定的封装尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了产品的价格｡而且它的写入和擦除速度相对于硬盘都非常快,被广泛应用于数码相机闪存卡和MP3播放器中,市场发展迅猛,最近也开始逐步扩张到服务器和PC的硬盘市场｡

NOR的优势是传输效率高,在小容量时具有很高的成本效益,更加安全,不容易出现数据故障,因此,主要应用在以代码存储为主的设备中(如手机和机顶盒),市场发展相对较慢｡近年来,NAND市场发展迅猛,而且已经开始侵吞部分NOR的固有市场｡为此不少NOR企业纷纷变脸,开始倒戈到NAND,目前只剩Spansion公司是唯一一家坚守NOR阵地的企业,现在也是NOR市场的第一大闪存企业｡

Spansion并没有固步自封,而是采取积极发展新的基于NOR技术的战略,继续给予NOR技术活力｡比如这次推出的EcoRAM就基于了此前Spansion的MirrorBit Eclipse架构｡该架构将MirrorBit NOR和ORNAND集成于一个裸片上,经特别设计,拥有高读写性能､高容量｡而ORNAND则兼具NOR的高速度和NAND的低成本,每个存储单元可保存2Bit｡通过此次EcoRAM,Spansion更是为基于NOR的闪存技术找到了新的应用市场｡“这一市场足以成为NOR闪存未来的最大市场｡”Cambou这样认为｡