PC体系结构静悄悄地变革-SSD硬盘时代
其实我觉得,硬盘速度的潜能并没有被现在的软件完全发挥出来,就一个简单的电梯调度算法,真正应用的也不多。其实并不是软件不争气,现实世界太复杂,优化方案的应用面太窄。所以,还是从硬件上解决比较彻底。
大家有没有关注SSD?对它的印象如何?如果你仅仅是觉得它"能省一点电量"、"容量太小",那么接下来你可要开始吃惊了。因为SSD有可能正在酝酿着一场体系结--构的革命。先来看两篇报道:
> > *Micron的PCIE SSD卡*
> > *Micron几个月前推出了速度达到250MBps的RealSSD,最近他们又把这一记录刷新,达到了1G/s。
> > 但是Micron使用的是双SSD和高达16位的数据通道,性能超过200000 IOPS(input/output operations per
> > second,输入输出操作/秒)这么快的速度使Micron不得不放弃Serial ATA II 300MB/秒的速度,而改投PCI
> > Express的怀抱。出货日期和价格待定,跳转后有视频欣赏,看看人家实验的机器和PCI Express接口的的SSD是什么样子。http://www.youtube.com/watch?v=m1GBPreUPXk
> > *
> > *Fusion-io的PCIE SSD卡
> > **看到上图那一大片芯片了吗,那是三星生产的 NAND 闪存,一共 80GB,这张卡是 Fusion-io 的 ioDrive。采用 PCIe
> > 接口,读写几乎没有延迟时间(Everrest测试是几十微秒),比目前所有 SATA II SSD 和八颗一万五千转的硬盘组成的RAID系统都还要快**
> > (按测试是在4Gb/s的水平)**,总之就是目前地表上最速储存媒体。
> > 这里有测试报告:http://www.tweaktown.com/reviews/1683/1/exclusive_look_at_fusion_io_i...
> > **(强烈建议对测试数字没概念的人去看测试图)**
> > *
> > 我们再来一起回忆一下Peter Norvig这位现任google research
> > director写的文章《10年编程无师自通》(为方便多数人阅读,找了中译本):
> > *
> > 记住在"计算机科学"这个词组里包含"计算机"这个词。了解你的计算机执行一条指令要多长时间,从内存中取一个word要多长时间(包括缓存命中和未命中的情况--),从磁盘上读取连续的数据要多长时间,定位到磁盘上的新位置又要多长时间。(答案见后文)
> > *......
> > *答案
> > 各种操作的计时,2001年夏天在一台典型的1GHz PC上完成:
> > ●执行单条指令 1 纳秒 = (1/1,000,000,000) 秒
> > ●从L1缓存中取一个word 2 纳秒
> > ●从主内存中取一个word 10 纳秒
> > ●从连续的磁盘位置中取一个word 200 纳秒
> > ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 8,000,000纳秒 = 8毫秒
> > *
> > 距离文章写成之日已有7年,CPU核心翻倍甚至X4、X8,Cache和RAM速度变快,唯有硬盘还是那样地慢。现在,加速硬盘的机会终于快要来了。按软件实测--数据来估算(实际上我怀疑软件实测对于这样快的存储设备是否仍然准确):
> > *SSD性能*
> > ●从连续的磁盘位置中取一个word 2 纳秒
> > ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 50,000纳秒 = 0.05毫秒
> > ●向新的磁盘位置中写一个word(寻址) 20,000纳秒 = 0.02毫秒
> > 在硬盘的读取带宽增加几十甚至上百倍,寻道(其实是寻址)时间降低到几百分之一,系统启动的速度,程序加载的速度,硬盘Cache的设计,Page
> > swapping的效率,程序的预读策略......这些常见的问题都需要从新的角度来考虑了。
> > 比如Page swapping,如果需要*5秒种*,那么这肯定是一个问题,因为它会引起程序的停顿;但*如果它只需要5毫秒*,那么对于多数程序来说,这就不再是一个问题--了:联想一下GUI界面的400毫秒定理......(如果觉得我用GUI程序来举例太过naive的话,请联想一下GC #p#page_title#e#
> > algorithm和swapping的关系,或者服务器端常见的的RAID压力问题)
> > 做过系统(软件系统,硬件系统,软硬件综合系统)的人可能都会有这样的感受:一个数量级的变化足以引发体系结构的革命。
> > 现在,我们面临的是两个数量级的改变。所以,我将SSD与HDD的变化称为革命,一场会影响软硬件体系结构的革命。
> > 结果如何,让我们试目以待......