原创 EcoRAM性能超越能否取代DRAM

　　Internet服务给人们带来的影响是深远的，有关专家预测，Internet数据中心的数据增长速度呈现毫无终止增长的迹象，甚至比摩尔定律预计的还要快。这样的数据增长速度，同时也给数据中心带来诸多潜在的问题。例如，当前大多数数据中心的服务器架构都是在互联网诞生之前设计的、利用率低下的“堆架式”服务器浪费能源，形成了很高的成本。在工作状态时，有许多的CPU都是处于待机状态。其主要原因是，Internet需求的是以数据为中心，而不是以计算为中心，面对这样的难题，如何解决？

　　数据中心能源消耗的无限增长

　　众所周知，数据中心是个能耗大户，而且耗电量仍在急剧增长。这是因为，为满足网络浏览、线上交易和其他网络应用的需求，今后互联网数据中心服务器增建和扩容的速度还会更快。包括雅虎、微软和谷歌在内的互联网公司正在不断增加IT设备的投资和服务器的数量。据有关数据统计，全球数据中心用电量在2000年至2005年间就已翻了一番，从每年710亿千瓦（kWh/yr）上升到超过1500亿千瓦（kWh/yr），其中美国和欧洲约占总量的2/3。若这一趋势持续下去，数据中心用电量将会继续快速增长，而且亚洲的增长速度近年内有超过世界其他地区的迹象。

　　数据中心的节能可在多个层面上解决，不过，最大的改变莫过于IT设备本身。对于服务器来说，处理器和内存共消耗总电量的60%~70%，其中DRAM（动态随机访问存储器）是仅次于处理器的第二大能量消耗者。内存的需求日益增长，数据中心的规模也在不断扩大。因此，能有新型的存储产品能替代DRAM，这对于降低能耗而言是至关重要的。

　　实践证明用固态硬盘取代传统硬盘能降低能耗。Spansion公司在这个理念上就领先了一步，该公司采用刚刚推出的Spansion EcoRAM的全新存储产品和Virident公司的GreenGateway技术，旨在通过取代数据中心服务器中极其耗电的DRAM，来解决日益加剧的互联网数据中心能耗危机。通过增加服务器内存，数据中心可部署更少的服务器，从而降低能耗，并降低数据中心的总体拥有成本。

　　Spansion总裁兼首席执行官Bertrand Cambou就表示过：“利用Spansion EcoRAM和Virident的GreenGateway技术，我们将有可能将全球互联网数据中心服务器的能耗降低75%，进而减少互联网公司的总体拥有成本（TCO）。

　　性能超越DRAM

　　以往，互联网数据中心服务器通过采用双列直插内存模块(Dual-in-line Memory Modules，DIMM)式DRAM实现虚拟即时读取数据。另外这些系统还利用传统的硬盘进行深度内容存储，例如低等级的信息查找。DRAM可提供快速数据存取，但能耗极大。除此之外，由于DIMM的电能限制以及有限的DIMM插槽，单个服务器中的DRAM数量也受限制，于是只能通过增加数据中心的服务器总数，以满足不断急剧增长的即时读取数据、同时扩增容量的需求。

　　由于要求通过高性能随机读取实现虚拟即时数据读取，互联网数据中心服务器无法使用随机读取性能仅为DRAM 1/800的NAND闪存。硬盘驱动器，甚至是固态存储硬盘（SSD），都不支持所需的随机读取性能。

　　对于传统的NOR闪存来说，近几年在不断超越DRAM，制程节点更小，能耗也更低，但写入性能和容量比业内要求则低一些。

　　Spansion EcoRAM产品优于目前可用的各种存储产品，具有类似DRAM的读取性能，并有能力将容量扩展至具有相同功率电路的传统DRAM解决方案DIMM的8倍至16倍。EcoRAM产品对数据中心解决方案应用还具有以下明显的潜在优势：
　　* 读取性能符合快速随机存取的要求；
　　* 能耗只有DRAM的1/8；
　　* 可靠性是DRAM的10倍；
　　* 裸片容量比传统的浮动门NOR高两至四倍；
　　* 写入性能比传统的NOR闪存快两至十倍。

　　Spansion EcoRAM的功耗远小于DRAM，并充分利用了MirrorBit Eclipse架构提供的快速读写性能，从而使单个DIMM存储量飙升至原来的八倍，这也就是说，仅用一台基于Spansion EcoRAM的服务器就可取代原先四台基于DRAM的传统服务器。去年，Spansion推出的MirrorBit Eclipse架构，该架构将MirrorBit NOR和ORNAND集成于一个裸片上，经特别设计，使EcoRAM具有更小的单元尺寸并提供更高的裸片容量，拥有针对此类应用的高读写性能和高容量。

　　凭借Spansion EcoRAM及Virident公司的 GreenGateway，Spansion与Virident找到了对存储子系统进行重新架构的方法，因而它与现有服务器设计完全兼容。实现这一点，主要利用了标准存储DIMM模块，同时对平台进行了改进。完整解决方案将帮助IT互联网数据中心经理突破单一DRAM服务器的限制，在不增加功耗的同时，将数据中心存储量提升至原有的四倍，使互联网数据中心服务器的能耗大幅下降75%（见图1）。

能否完全取代DRAM?

　　EcoRAM性能超越DRAM后，是否能完全取而代之，另外，在产品的使用寿命、成本等方面，EcoRAM是否也具有一定的优势。Spansion媒体存储事业部执行副总裁Hans Wildenberg的回答是，在能耗方面，EcoRAM有绝对的优势，目前DRAM也在解决能耗问题，但通过改进，现在也只能比原先节省10%~20%的能耗。但是对EcoRAM来说，就有非常重大的改变。使用之后，能耗能降低到以前的八倍。

　　在成本上，闪存技术每年都会提高一个节点，闪存的容量会越来越大，随着技术发展，在未来几年，在成本上会体现出EcoRAM的优势。还有在写入速度上，目前DRAM会比EcoRAM稍微快一些，但EcoRAM的下载速度也达到行业能够接受的速度，虽然速度比DRAM慢一点，但也达到硬盘的速度，这也是行业可以接受的。当然，Spansion也会不断地改进。

　　关于寿命问题，DRAM有寿命的问题，对EcoRAM来说是没有限制的，这也是Spansion的强势所在，对于EcoRAM这样的产品来说，在读取上是没有极限，在写入速度上，通过改进也可以达到以前的十倍以上，已经达到行业应用可以接受的程度。而且在互联网应用上，Spansion现在提供的存储技术，比互联网提供的应用服务寿命还要长，因为一般互联网的服务就是5~10年，我们能够保证我们的存储产品比他的寿命还要长。还有在可靠性方面，可以说EcoRAM的可靠性更强。

　　Hans Wildenberg说， “EcoRAM目前优势是很显著，但EcoRAM不会完全取代DRAM，因为DRAM的市场目前已达到30亿美元，这么大的市场是不会被完全取代的，而且有许多技术应用，也不能完全取代DRAM。例如，在我们解决方案中就还会留一些DRAM，因为在CPU那个部分，还是要使用一些DRAM。我们的闪存技术主攻的方向是数据中心服务器，我们的目标是取代数据中心服务器上的DRAM，将以往以计算为中心的平台转换为以数据为中心的平台。”

　　Hans Wildenberg表示，目前Spansion产品已达到业内最大的容量32GB，明年采用45nm制程节点后，容量能达到64GB，2010竞争对手的DRAM产品不会超过8GB。而我们已可做到128GB，到了2012年，我们的产品容量就能达到256GB了。

　　来自分析师的数据

　　对于一个数据中心来讲，如果要想扩大存储量，简单说说是增加服务器，但是增加服务器又会相应带来空间的增加，服务器数量的增加，电力设备供应能量地增加，同时冷却的能力也要增加，所有这些都不得会带来一系列的问题。Frost&Sullivan调研公司的电信业务部副总经理Frank Li表示，“我们看到Spansion  EcoRAM的产品和解决方案。他们能够在不增加服务器数量基础上，增加单个服务器的内存，这样能够达到我们所希望的整体成本的降低，并达到环保。通过采用EcoRAM的产品之后，我们与传统的服务器做比较，假设一个数据中心有5000台传统的服务器，这样每台服务器的存储量是32GB DRAM，如果采用Spansion  EcoRAM（128GB）的服务器，只需要1250台（现一个EcoRAM服务器相当于原传统4个DRAM服务器，见图2）。假设，一个数据中心有16万GB等值存储，按每平方英尺每期月6.5元租金，4年的设备服务来市场计算，采用Spansion  EcoRAM的产品和解决方案后，占位面积能减少75%，资本支出减少45%，而能量消耗则减少75%，也就是说总的拥有成本能减少60%，这其中还没计算人力的成本。因此，只要不断采用新的技术。对企业来讲可以降低成本，对社会来讲，既节能又环保。”

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　　Virident是首个以数据为中心的绿色技术平台的创造者，为数据中心提供全新类型的绿色存储、服务器及应用。Virident核心技术平台拥有节能、服务器利用率更高、TCO及服务连续性等优势，从而满足有互联网规模需求的公司的需要。Virident推出的GreenGateway技术将今天以计算机为中心的服务器转变为大存储容量、以数据为中心的行业标准服务器。