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Spansion公司日前推出了业界***45nm单芯片8GbNOR闪存产品。该产品采用Spansion具有高可靠度的MirrorBit专有技术,可提供高品质的快速随机访问读取性能和快速编程能力,助力为游戏、消费、汽车、电信和工业等领域应用中互动图形、动画和视频实现更好的用户体验。
据Spansion公司NOR产品营销副总裁JacksonHuang介绍,45nmSpansionGL-T系列是SpansionGL并行NOR产品线的***新成员,也是65nmSpansionGL-S产品系列的补充。它具有更强的性能,读取性能比拥有同类技术与容量的产品提高2倍以上,达95MB/秒。它的编程速度***快可达1.8MB/秒,相较于其他高密度NOR闪存产品,可提供更快的生产能力。
45nmSpansionGL-T系列产品采用了Spansion公司的MirrorBit电荷捕获技术,JacksonHuang介绍说,传统的浮栅技术结构上比较复杂,而且生产过程也比较麻烦。它会在栅极里面储存一些电荷,但由于它本身的结构会承受很多氧化物的应力,而且里面的电荷也会互相产生干扰,另外浮栅本身也会导电,在这个过程中,会损失一些电子电荷,要想达到一个高密度的目标会很难。而Spansion专有的MirrorBit技术在结构方面相对简单,采用平面式的结构,在P型衬底上方的一块区域存储一些电荷,因为它是不导电的,所以在这里可以把电荷***住,可使产品更加可靠,性能、效果会更好,也可降低耦合与干扰,并易于实现生产。
45nm8GbNOR闪存适用于需要使用到大量、丰富图像的平台,让这些图像在使用者的界面上可以更加顺畅地使用。JacksonHuang强调说,因为这些平台储存的不仅仅是各种图像,还有图像里面的元素,当图像存取的量很多时,他们需要很快地存取,并且以随机的方式进行存取,让使用者有快速反应。Spansion就是希望能够把这些高密度的图像和照片从Flash存储中快速读出。另外,许多用户需要储存很多的照片,他们必须把照片进行压缩以达到节省存储空间的目的,但当照片被还原时,颗粒就会显得比较粗。Spansion此次推出的NOR闪存容量达8G,用户不再需要把这些照片进行压缩,或者只压缩一部分,照片再度呈现时,细节就会非常的清楚,可获得更真实、更赏心悦目的图像画质。
在并行NOR产品线上,从早期的230nm到110nm,Spansion在不断提升其解析度,目前已达65nm和45nm。JacksonHuang说:“将来Spansion会继续向更小体积、更高密度的产品前进。另外,我们也会为客户提供硬件和软件方面的支持,帮助客户缩短产品上市的时间。”
据相关数据显示,今年的闪存市场营收为243亿美元,其中NOR闪存只占有35亿美元,尤其在智能手机领域,受NAND闪存的冲击很大,并且竞争对手也在不断研发新的存储技术。JacksonHuang表示,Spansion的闪存应用领域广泛,包括汽车、游戏、通信以及消费类电子等。目前NOR闪存市场相当稳固,NOR闪存可分成两类:一种是并行,另一种是SPI的NOR,现在一些***并行闪存正逐渐被SPI取代,但中间高价部分的NOR闪存的市场发展空间较大,这正是Spansion产品所针对的目标市场,如游戏机等应用领域。而竞争对手正研发的新存储技术PCM,在温度方面还面临某些挑战,需要一段时间技术才可以达到成熟,如果这个挑战不解决,该技术无法提供大范围的应用。
固态存储的新机遇
在今天的企业中,信息系统的重要性已经是公司运营的命脉,信息管理人员必须仔细小心的维护信息系统的正常运作,同时还得在有限的成本压力下去提升它的工作效率。除了加快处理器的速度之外,资料存取的方法也和系统效能息息相关,随着固态存储的出现,企业级存储系统的发展方向也有了新的变化,大家都对传输速率高出传统硬盘两倍以上,同时兼具省电和抗震、可靠性高的固态存储充满了期待。
如今IT人员也已经意识到固态存储确实有助于降低资料存取的延迟时间,从而提升应用性能。特别是那些工作负载由随机存取所主导的应用,改善的成效更为明显。事实上,固态存储的优势不止如此,当它提升了单台服务器的性能并允许服务器整合,也意味着公司可以降低对服务器的成本***,同时由于固态存储装置所具备的低功耗、小尺寸和散热需求等特性,让整个系统的总拥有成本(TCO)进一步降低。
固态存储逐渐打开市场
目前,用于处理时延敏感型及***关键任务应用环境的服务器已开始采用固态存储技术,在采用直接附加存储(DAS)的服务器市场领域中,固态存储通常被称为Tier0。典型的例子当属华尔街的***机构用于满足大批量实时市场***采用的超高性能应用。如今,Tier0市场在整个DAS服务器市场中的份额还不足5%。
由于固态存储器件中使用的闪存成本不断下降,因此更多的固态存储器件被部署到通常所说的Tier1服务器市场。该服务器市场中的应用对随机的每秒输入/输出操作(IOPS)性能有较高的要求,用以更好地处理高强度的创收交易进程。一般来说,被频繁存取的活跃数据在这一层的存储时间不会超过一天。
当今市场上***常见的固态存储形式有固态硬盘(SSD)和完全集成固态存储模块的PCIExpress存储适配器。SSD是一种可替代硬盘驱动器(HDD)的兼容型固态存储设备,能够方便地集成到采用HDD的现有存储环境中。与采用旋转介质的HDD相似,固态存储SSD也采用诸如SAS、SATA和光纤通道(FibreChannel)等标准存储接口。由于PCIExpress存储适配器完全安装在服务器内部,因此它占用的空间很小,却能实现***显著的性能提升,同时,它也是***便于安装和配置的。两种固态存储设备都能够用作存储高速缓存或专用存储卷。
在企业环境中采用固态存储解决方案的主要目的是应用提速。配有MegaRAIDFastPath™SSD优化软件的LSIMegaRAID®控制卡或配有内置固态存储功能的LSIWarpDrive™SLP-300PCIe卡均为DAS服务器存储市场中的主导产品。
新兴的闪存存储在企业应用中的另一个机会则是将固态存储用作高速缓存存储器。这方面的典型例子是使用LSIMegaRAIDCacheCade™软件,将SSD配置为二级缓存,用以实现事务处理I/O性能的***大化。这种方法的优势在于可以让缓存系统先观测数据访问的模式,然后确定将什么样的数据放在固态存储设备中,从而实现***大的性能优势。
固态存储的不同解决方案
在大多数情况下,用户或者管理员不必花费太多精力来关心SSD容量分配的性能优化问题。缓存系统会尽量将经常访问的数据放入SSD缓存,让较少被访问的数据安全地存储在一个或者多个HDD卷上。存储在SSD缓存和存储在HDD卷上的数据均受到标准RAID数据冗余方案的保护。对管理员或者***终用户来说,***要做的工作就是决定需要部署多少SSD,然后就可以用这些SSD对缓存系统进行配置。
在当今的企业环境中实施固态存储***常用的方法是将其作为专用存储卷来使用,就像配置传统的旋转介质或者HDD的方法一样。虽然一对一替换旋转介质的成本较高,但性能提升和时延降低非常明显,特别是在需要对数据进行实时处理和分析的应用环境中,比如超低时延直接市场接入(ULLDMA)系统。
另一种方案是存储分级,常见于传统的大型共享存储数据中心环境,而且目前在服务器存储市场中发展势头强劲。该解决方案采用具有不同容量和性能的多种类型的存储介质。智能分级软件可以在构成整个存储池的各个存储介质卷之间动态地移动数据。这样就可以把***常访问的数据存储在性能***高的固态介质上,而将较少访问的数据分配给性价比***高的磁盘卷。
高速缓存解决方案和分级解决方案均可以采用多种方法部署,也都可以部署在主机服务器和存储子系统层级的各个层面上。将固态存储安装在服务器内或者直接附加到服务器的做法——不管是采用PCIe卡的形式还是采用SSD的形式——还具有一个优势:就是能够进一步降低存储时延。要实现尽可能高的存储性能,需要将存储资源尽量靠近服务器处理器,它们距离服务器越远,传输I/O请求所花费的时间就越多。
无论部署哪种方案,都仍然需要保护和动态监测存储在固态存储设备中的数据。通过采用高可用性的RAID算法和LSIMegaRAIDSSDGuard™等软件功能可以保护用户数据免受SSD驱动器故障的影响。SSDGuard能够在检测到性能或者可靠性问题的时候自动将数据从SSD***到指定的备用驱动器或新插入的驱动器中,从而确保数据的可用性。
固态存储的好处虽多,但目前仍不能完全替代硬盘。主要的原因在于它的成本仍然高出硬盘很多,而且存储容量仍然有限。因此,将固态存储用于高速缓存或分层存储是现在***具成本效益的做法。因为这两种做法只需要有限的存储容量,就能实现快速提升存储效能的目的。不过,当关键任务考虑对所有的应用数据进行访问,或者需要***大程度加强性能时,将所有的应用数据存储在专用固态存储设备上才是正确的方法。
采用固态存储用于高速缓存的方案还有一个值得一提的附加价值,那就是当繁重的工作负载从硬盘中被转移到固态存储重视,意味着硬盘本身的效能也随之被改善了。换个角度来看,过去专门负责关键任务的***能硬盘非常昂贵,如今这个角色已转移给固态存储装置,因此只需要添加一些成本较低的一般硬盘就可以了。
结论
虽然固态存储设备不容易出现HDD那样的机械故障,但值得注意的是,固态存储也会出故障,并会因读写次数的限制***终慢慢失效。因此,存储在固态存储设备中的数据仍然需要得到妥善的保护和监测。
从长远来看,固态存储每千兆字节(或者容量)的成本将继续下降,性能将持续提高,这种趋势会继续加快固态存储的普及,丰富其使用模型,同时引发创新性解决方案的涌现。