·如何高效的调控数据?
存储了数据,那么就需要访问这些数据。在NAND闪存中,数据是以位(bit)的方式保存在Memory Cell中,一个Cell存储一个bit,这些Cell或8个或16个为单位,连成bit line,而这些line组合起来会构成Page,而NAND闪存就是以页为单位读写数据,以块为单位擦除数据,同时按照这样的组织方式形成三类地址:Block Address、Page Address以及Column Address。对于NAND闪存来讲,地址和命令只能在I/O上传递,数据宽度是8位。
·选择器是个啥东西
3D Xpoint在数据访问方面做出了一些革新,引入了选择器模块。
存储单元通过改变发送至每个选择器的电压,来实现数据的访问、写入或读取,相对于NADN闪存通过寻址方式来实现数据访问、写入、读取或擦除的方式,3D Xpoint更加高效。此外这样做的好处不仅消除了对晶体管的需求,同时也在提高存储容量时能够降低成本。因此3D Xpoint是一项既能够提高存储介质速度、性能的技术,同时又是一项能够降低存储介质成本的技术。
那么到底选择器的原理是什么呢?请大家再一起跟我回到小镇上吧。
选择器能够让数据得到合理高效的调动分配
英特尔先生与镁光施工队在小镇上的开发,让原本只有20000平米的小镇拥有了一个高楼连着高楼的超大规模住宅区,目测一下似乎住个200000人也不成问题了。但尴尬的是,这个小镇原本的常住居民只有2000人,那另外那些空着的房子怎么办呢?
于是英特尔先生与镁光施工队再次狼狈为……呃,再次合作,合伙开始拓展旅游事业。他们将空置的房间改成旅馆,租给来来往往路过这个镇子的游客。但是这些游客似乎有些没有公德,不太爱惜所住的房间,时间久了房子就会因损坏而出问题。
面对这样的问题,英特尔先生和镁光团队又想出了一个游客管理办法:让游客轮流使用房间。这样就不会出现一个采光好、视野好的房子经常被光顾,却因过度使用而损坏甚至垮塌的悲剧。
由此可见,3D Xpoint选择器模块的主要作用在于,它可以合理有效的调控数据存储位置,并且让数据不单单只呆在一个地方,通过这种动态、随机的分配机制,可以让存储单元的有效利用率更高,同时也能够让访问、写入、读取、擦除变得更高效。
如果说交叉阵列结构是为数据盖了一栋大房子,而存储单元堆叠让这栋大房子更具规模,那么选择器在其中所起的作用,就是合理有效的调动这片大规模房屋中的数据,让它们变得更易访问、更快速的读写。
·快速切换单元又是个啥东西
然而,仅凭借选择器自己,其实还是无法让速度达到最大化,因此3D Xpoint技术中还包含了快速切换单元。通过快速切换单元,选择器的高效性就会被彻底激发出来。
基于3D Xpoint技术所打造的存储介质,会凭借更为小尺寸的存储单元,快速切换选择器、低延迟交叉点阵列以及快速写入算法,让每一个成员始终处于高效的工作状态中,而避免有的忙有的闲这样的情况发生。在这种情况下,存储单元能够以高于目前所有非易失性存储技术的速度切换其状态。这是3D Xpoint技术提升存储性能的秘诀所在。
那么把上面这些过程带入到我们的小镇中去,就是这样一种情境:
很多人从来没有见过英特尔先生和镁光施工队这样的盖房子方法,于是慕名而来参观的游客越来越多,同时也想体验一下小镇的生活。这虽然是好事,但人一多,就造成了接待处前台经常排长队的现象,不仅给小镇的形象带来了影响,同时也让游客们抱怨不已。
针对这种情况,英特尔先生决定培养一批专业管理员,让他们了解小镇大楼里每一个房间的位置。最后这些管理员就被安排在了每一栋大楼的门口,当有游客到了之后,这些管理员会一对一轻车熟路的将他们领导分配好的房间里住下,这样就让效率得到提升,也缓解了接待处排长队的问题。
而这些管理员,其实就是快速切换单元,它们能够将数据合理、快速的分配到没有人住的房间,省略了中间一一排查寻址的过程,自然而然也就能够提升数据吞吐的速度了。
·结语
经过一番观察,英特尔先生和镁光施工队觉得这套代号为3D Xpoint的建设、改造方案还是相当不错的,于是打算在其它几个地方,如手机镇、SSD镇、内存镇、数据中心镇等区域推广这种方案,以求让它发扬光大。未来,这些小镇居民的生活都将比现在更加高效、单位面积内所容纳的人口数量也会越来越多。
最后,到底什么是3D Xpoint呢?一句话总结就是:3D Xpoint技术就像2D到3D的革命,它让原本局限于平面的存储空间变得立体化,单位面积中的存储面积实现了堆叠式增长。放到现实中就是,基于3D Xpoint技术的存储介质单位存储容量更大、并且读写速度更快,而且成本也不会很高。
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·注:3D Xpoint技术目前处于推广阶段,预计2016年将有产品推出。
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