内存再见! MIT科学家用闪存替代内存

  与几乎所有电脑系统一样,海量的内存同样是大型系统是保证性能的核心部件之一。与高端CPU一样,海量内存可以保持系统始终处在高效率的运行中。当然,这与冯诺依曼电脑架构有关。

  但对于超算或核心业务系统等大型系统来说,高性能的内存虽然可以保证系统性能,但其对系统总线严苛的要求和复杂设计同样也限制了这些系统的进一步扩展。换句话说,存储系统的扩展性远高于内存系统的扩展性。在不改变计算机结构的前提下,大型系统想要摆脱这种限制只能寄希望于摩尔定律的发展或CPU涉及厂商能够给出更优的方案。

  不过在麻省理工学院(MIT)的一项研究中,这种禁锢则有望被打破。在MIT的研究中,更为廉价的闪存芯片将替代昂贵的DRAM芯片来担任系统的内存。当然,为了弥补闪存与DRAM之间巨大的性能差距,MIT在为闪存的控制芯片增加了对数据的预处理功能。这种做法的核心在于打破了CPU在传统系统中的核心地位,从而将计算性能更平均的分布到电脑的各个子系统当中。而这样做的好处则在于将CPU从复杂的内存控制和总线设计中解放了出来,而这也打破了系统中内存子系统容量的限制。

  在MIT进行的一项性能测试中,一组由20个计算节点和20TB闪存组成的系统在性能上与另一组由40个计算节点和10TB传统内存所组成的系统几乎相同。而第一组在成本上显然具有巨大的优势。

  不过,MIT的科学家表示,这种新的计算机架构在性能上还受到一些限制:其在重数据库型应用(例如web服务)上的性能目前是最好的。

  从2013年到现在,同样容量的闪存价格几乎已经便宜了一倍,但DRAM的价格却基本持平。当然,这还不算DDR3到DDR4转换过程中所带来的其他附加成本。虽然MIT的这项技术离真正的商业用途还比较遥远,但对于很多预算有限的研究项目来说,这无疑是一种现实可行的获得更高性能的方法。