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EcoRAM性能超越能否取代DRAM

作者:  时间:2008-12-17 10:58  来源:

Internet服务给人们带来的影响是深远的,有关专家预测,Internet数据中心的数据增长速度呈现毫无终止增长的迹象,甚至比摩尔定律预计的还要快。这样的数据增长速度,同时也给数据中心带来诸多潜在的问题。例如,当前大多数数据中心的服务器架构都是在互联网诞生之前设计的、利用率低下的“堆架式”服务器浪费能源,形成了很高的成本。在工作状态时,有许多的CPU都是处于待机状态。其主要原因是,Internet需求的是以数据为中心,而不是以计算为中心,面对这样的难题,如何解决?

  数据中心能源消耗的无限增长

  众所周知,数据中心是个能耗大户,而且耗电量仍在急剧增长。这是因为,为满足网络浏览、线上交易和其他网络应用的需求,今后互联网数据中心服务器增建和扩容的速度还会更快。包括雅虎、微软和谷歌在内的互联网公司正在不断增加IT设备的投资和服务器的数量。据有关数据统计,全球数据中心用电量在2000年至2005年间就已翻了一番,从每年710亿千瓦(kWh/yr)上升到超过1500亿千瓦(kWh/yr),其中美国和欧洲约占总量的2/3。若这一趋势持续下去,数据中心用电量将会继续快速增长,而且亚洲的增长速度近年内有超过世界其他地区的迹象。

  数据中心的节能可在多个层面上解决,不过,最大的改变莫过于IT设备本身。对于服务器来说,处理器和内存共消耗总电量的60%~70%,其中DRAM(动态随机访问存储器)是仅次于处理器的第二大能量消耗者。内存的需求日益增长,数据中心的规模也在不断扩大。因此,能有新型的存储产品能替代DRAM,这对于降低能耗而言是至关重要的。

  实践证明用固态硬盘取代传统硬盘能降低能耗。Spansion公司在这个理念上就领先了一步,该公司采用刚刚推出的Spansion EcoRAM的全新存储产品和Virident公司的GreenGateway技术,旨在通过取代数据中心服务器中极其耗电的DRAM,来解决日益加剧的互联网数据中心能耗危机。通过增加服务器内存,数据中心可部署更少的服务器,从而降低能耗,并降低数据中心的总体拥有成本。

  Spansion总裁兼首席执行官Bertrand Cambou就表示过:“利用Spansion EcoRAM和Virident的GreenGateway技术,我们将有可能将全球互联网数据中心服务器的能耗降低75%,进而减少互联网公司的总体拥有成本(TCO)。

  性能超越DRAM

  以往,互联网数据中心服务器通过采用双列直插内存模块(Dual-in-line Memory Modules,DIMM)式DRAM实现虚拟即时读取数据。另外这些系统还利用传统的硬盘进行深度内容存储,例如低等级的信息查找。DRAM可提供快速数据存取,但能耗极大。除此之外,由于DIMM的电能限制以及有限的DIMM插槽,单个服务器中的DRAM数量也受限制,于是只能通过增加数据中心的服务器总数,以满足不断急剧增长的即时读取数据、同时扩增容量的需求。

  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无法使用随机读取性能仅为DRAM 1/800的NAND闪存。硬盘驱动器,甚至是固态存储硬盘(SSD),都不支持所需的随机读取性能。

  对于传统的NOR闪存来说,近几年在不断超越DRAM,制程节点更小,能耗也更低,但写入性能和容量比业内要求则低一些。

  Spansion EcoRAM产品优于目前可用的各种存储产品,具有类似DRAM的读取性能,并有能力将容量扩展至具有相同功率电路的传统DRAM解决方案DIMM的8倍至16倍。EcoRAM产品对数据中心解决方案应用还具有以下明显的潜在优势:

读取性能符合快速随机存取的要求;
能耗只有DRAM的1/8;
可靠性是DRAM的10倍;
裸片容量比传统的浮动门NOR高两至四倍;
写入性能比传统的NOR闪存快两至十倍。
  Spansion EcoRAM的功耗远小于DRAM,并充分利用了MirrorBit Eclipse架构提供的快速读写性能,从而使单个DIMM存储量飙升至原来的八倍,这也就是说,仅用一台基于Spansion EcoRAM的服务器就可取代原先四台基于DRAM的传统服务器。去年,Spansion推出的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,使EcoRAM具有更小的单元尺寸并提供更高的裸片容量,拥有针对此类应用的高读写性能和高容量。


能否完全取代DRAM?

  EcoRAM性能超越DRAM后,是否能完全取而代之,另外,在产品的使用寿命、成本等方面,EcoRAM是否也具有一定的优势。Spansion媒体存储事业部执行副总裁Hans Wildenberg的回答是,在能耗方面,EcoRAM有绝对的优势,目前DRAM也在解决能耗问题,但通过改进,现在也只能比原先节省10%~20%的能耗。但是对EcoRAM来说,就有非常重大的改变。使用之后,能耗能降低到以前的八倍。

  在成本上,闪存技术每年都会提高一个节点,闪存的容量会越来越大,随着技术发展,在未来几年,在成本上会体现出EcoRAM的优势。还有在写入速度上,目前DRAM会比EcoRAM稍微快一些,但EcoRAM的下载速度也达到行业能够接受的速度,虽然速度比DRAM慢一点,但也达到硬盘的速度,这也是行业可以接受的。当然,Spansion也会不断地改进。

  关于寿命问题,DRAM有寿命的问题,对EcoRAM来说是没有限制的,这也是Spansion的强势所在,对于EcoRAM这样的产品来说,在读取上是没有极限,在写入速度上,通过改进也可以达到以前的十倍以上,已经达到行业应用可以接受的程度。而且在互联网应用上,Spansion现在提供的存储技术,比互联网提供的应用服务寿命还要长,因为一般互联网的服务就是5~10年,我们能够保证我们的存储产品比他的寿命还要长。还有在可靠性方面,可以说EcoRAM的可靠性更强。

  Hans Wildenberg说, “EcoRAM目前优势是很显著,但EcoRAM不会完全取代DRAM,因为DRAM的市场目前已达到30亿美元,这么大的市场是不会被完全取代的,而且有许多技术应用,也不能完全取代DRAM。例如,在我们解决方案中就还会留一些DRAM,因为在CPU那个部分,还是要使用一些DRAM。我们的闪存技术主攻的方向是数据中心服务器,我们的目标是取代数据中心服务器上的DRAM,将以往以计算为中心的平台转换为以数据为中心的平台。”

  Hans Wildenberg表示,目前Spansion产品已达到业内最大的容量32GB,明年采用45nm制程节点后,容量能达到64GB,2010竞争对手的DRAM产品不会超过8GB。而我们已可做到128GB,到了2012年,我们的产品容量就能达到256GB了。

  来自分析师的数据

  对于一个数据中心来讲,如果要想扩大存储量,简单说说是增加服务器,但是增加服务器又会相应带来空间的增加,服务器数量的增加,电力设备供应能量地增加,同时冷却的能力也要增加,所有这些都不得会带来一系列的问题。Frost&Sullivan调研公司的电信业务部副总经理Frank Li表示,“我们看到Spansion  EcoRAM的产品和解决方案。他们能够在不增加服务器数量基础上,增加单个服务器的内存,这样能够达到我们所希望的整体成本的降低,并达到环保。通过采用EcoRAM的产品之后,我们与传统的服务器做比较,假设一个数据中心有5000台传统的服务器,这样每台服务器的存储量是32GB DRAM,如果采用Spansion  EcoRAM(128GB)的服务器,只需要1250台。假设,一个数据中心有16万GB等值存储,按每平方英尺每期月6.5元租金,4年的设备服务来市场计算,采用Spansion  EcoRAM的产品和解决方案后,占位面积能减少75%,资本支出减少45%,而能量消耗则减少75%,也就是说总的拥有成本能减少60%,这其中还没计算人力的成本。因此,只要不断采用新的技术。对企业来讲可以降低成本,对社会来讲,既节能又环保。”

链接:

  Virident是首个以数据为中心的绿色技术平台的创造者,为数据中心提供全新类型的绿色存储、服务器及应用。Virident核心技术平台拥有节能、服务器利用率更高、TCO及服务连续性等优势,从而满足有互联网规模需求的公司的需要。Virident推出的GreenGateway技术将今天以计算机为中心的服务器转变为大存储容量、以数据为中心的行业标准服务器。

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