抛弃硬盘 提高网速

作者：尼尔·萨维奇　发稿时间：2011-10-25 16:18:07　点击：14887

研究人员表示，将信息存储在非永久性存储器而不是硬盘上，将极大地加快计算速度。

斯坦福大学的计算机研究人员想要丢弃硬盘，并把信息存储在随机存取存储器的数据中心。这种更昂贵暂时存储器使程序运行得更快。

今天的硬盘能够比20世纪80年代存储多一万倍的信息，但是它们仅能以比原来快50倍的速度传输大量信息。这对于存储在数据中心服务器上的数据来说是一个日渐显著的瓶颈。这种障碍随着企业纷纷将数据放入云计算而变得越来越常见。

对于需要快速操控大量数据的应用，例如高频股票交易，或者将网页翻译成另一种语言，延迟就是一个问题，约翰·奥斯特豪特（John Ousterhout）说。他是斯坦福大学计算机科学系的研究教授，也是基于内存云（RAMCloud）理念的新项目的主管。

奥斯特豪特提出的系统基于动态随机存取存储器（DRAM）。对于个人电脑，在从磁盘或是闪存盘内读取数据之后，后者会暂时存储于DRAM中，这将为程序提供非常快的访问速度。数据存储是作为一个电荷存储在电容上的。在数据中心中，从DRAM按位取数并将它们沿中心内部的网络发送，应该会比从磁盘中获取它们的速度快100倍至1000倍。

“你将能构建各种新的、以前不可能的应用程序。但你能想象科技史上的这样一段时期吗：速度可以数以千倍地提高……却什么都没有改变？” 奥斯特豪特说。

另一些计算机科学家更加怀疑。穆拉特·德米尔巴斯（Murat Demirbas）是位于水牛城的纽约州立大学计算机科学和工程系的副教授，他在自己的博客中对奥斯特豪特的内存云论文进行了评估。他写到：“我曾经希望听到更令人信服的论据。”德米尔巴斯同样写到，平行使用多个磁盘或许是减少检索时间的另一种途径。

有一个担忧，就是内存云的潜在成本。奥斯特豪特估计2000个服务器能够提供48太字节（TB）的DRAM存储量，每吉字节（GB）65美元。这比磁盘要贵50倍至100倍。然而，如果你从每秒可以访问多少比特来看成本，DRAM实际上会比磁盘便宜10倍至100倍。奥斯特豪特预计，到2020年，随着DRAM技术的改进，一个内存云每GB仅花费6元，就能存储100万亿字节到1000万亿字节。

奥斯特豪特将这个情况与20世纪70年代进行了对比，当时硬盘取代了磁带驱动器，成为计算机主要的存储系统。这不是因为它们更便宜，而是因为它们使计算机运行得更快。“磁盘永远不可能比磁带便宜，我认为这种情境也会发生在DRAM上。”奥斯特豪特说。

DRAM的另一个问题就是它不稳定，这意味着它仅在电流通过时才能保存信息。因此，内存云仍需要使用磁盘作为备份存储，连同DRAM内的数据额外副本一起，允许恢复在系统崩溃时丢失的数据。

谷歌著名工程师路易兹·巴罗索（Luiz Barroso）谈到，斯坦福研究团队正在解决一个非常重要的问题，同时他也看到了希望。“DRAM技术现在的经济状况将不会把内存云作为一些重大数据问题的解决方案，但它能够以更适度的工作量吸引人们的注意。”他说。