Прорыв системы хранения данных Intel обеспечивает мгновенную загрузку

Что делать, если вам никогда не приходилось смотреть на экран загрузки снова? Что делать, если компьютеры загружаются мгновенно

? Не «быстро» или «за секунды», но мгновенно. Недавно Intel объявила о новой технологии, которая может сделать все это возможным — и даже больше. Это называется «3D XPoint«И это изменит то, как вы используете компьютер.

Как работает память

Процессоры быстрые, а жесткие диски медленные. Часы процессора i7

тикает четыре миллиарда раз в секунду. Каждый тик — это возможность для каждого ядра решить простую математическую задачу. Совместное решение всех этих математических задач — это то, что позволяет вашему компьютеру функционировать от секунды к секунде.

Жесткие диски самого высокого уровня занимают около четырех тысячных секунды, чтобы найти часть данных и начать их считывание. Когда процессору требуется новый фрагмент данных для жесткого диска, он должен сидеть сложа руки и крутить большие пальцы в течение четырех целых миллисекунд, прежде чем данные даже начинают поступать. Твердотельные диски

улучшение, но не огромное.

Четыре миллисекунды — это не так много времени, но процессор мог сделать миллион операций, пока ожидал. Это огромная трата скорости процессора — и это происходит каждый раз, когда процессору требуется новый фрагмент данных. Что еще хуже, процессору может потребоваться достаточно много данных, и может потребоваться длительное время для ввода каждого отдельного байта из-за ограничений скорости чтения жесткого диска.

Чтобы это исправить, инженеры реализовали так называемый иерархия кеша.

Это ряд уровней хранения, которые находятся между процессором и жестким диском. Каждый слой быстрее предыдущего, но также и дороже (и, следовательно, меньше). Каждый слой хранит информацию, которая, по мнению системы, скорее всего понадобится ЦП в ближайшее время. Вещи, которые с большей вероятностью будут использоваться в ближайшее время, перемещаются в более быстрый слой кэша. Вещи, которые вряд ли будут использоваться в ближайшее время, столкнутся с более медленным слоем кэша.

Идея состоит в том, что, когда процессору нужна информация, большую часть времени он может пойти и получить ее из одного из уровней кэша, что экономит огромное количество времени. Даже оперативная память

Этот внешний слой, который можно рассматривать как внешний уровень кэша, примерно в 1500 раз быстрее жесткого диска, поэтому каждый запрос данных, получаемый системой кэширования на любом уровне, экономит огромное количество потерянного времени.

Эта система кэширования — это то, как почти все компьютеры работали в течение длительного времени. Это работает довольно хорошо. Компьютер все еще работает на небольшую часть своего потенциала, но он во много раз быстрее, чем он был бы в противном случае.

Основным недостатком является то, что быстрая память иерархии кэша является «энергозависимой», что означает, что для хранения данных в ней требуется мощность. Это означает, что каждый раз, когда вы выключаете компьютер, вы теряете все значение структуры кэша, и система должна начинать с нуля. Вот почему загрузка вашей машины происходит так медленно.

Есть похожие проблемы, когда вы пытаетесь загрузить кучу данных одновременно, и ни одна из них не кэшируется. Вот почему Photoshop загружается примерно миллион лет

даже на быстрой машине. Вся эта разработка произошла потому, что жесткие диски очень болезненно медленные, и этого все еще недостаточно, чтобы полностью решить проблему.

Технология памяти 3D XPoint может перевернуть вопрос: а что, если жесткие диски не должны быть медленными?

Новый подход

Новая технология хранения данных Intel отличается от жестких дисков и оперативной памяти. Несмотря на то, что Intel знает, какие именно материалы используются, мы знаем, что она хранит данные, используя физические изменения в материале, которые изменяют их сопротивление, что напоминает мемристоры, о которых мы постоянно слышим.

Мы также знаем, что физическая разметка очень проста: она примерно в 10 раз плотнее, чем существующая оперативная память, дешевле для производителя и примерно в тысячу раз быстрее, чем лучшие твердотельные накопители, — чуть медленнее, чем сама оперативная память.

Это энергонезависимо, дешево и быстро. Это своего рода гибрид традиционного жесткого диска и оперативной памяти — он может выполнять роль одного или обоих. Те из вас, кто когда-либо использовал привод RAM

знаю, насколько мощная идея, которая является.

В долгосрочной перспективе, при правильном масштабировании и устранении всех недостатков, эта технология может быть дешевле в создании, чем традиционные твердотельные накопители, что позволяет ей полностью заменить жесткий диск. Это позволит вашей ОЗУ и вашему жесткому диску быть одним и тем же устройством (возможно, с традиционной ОЗУ, служащей дополнительным слоем кеша). Это в корне изменит то, как мы используем компьютеры.

Загрузка и запуск программ будут происходить в тысячу раз быстрее. Ваш компьютер может легко сохранить свое состояние, если вы потеряли питание. Смартфоны и ноутбуки могли бы экономить электроэнергию, полностью отключая себя в режиме ожидания, увеличивая продолжительность бездействия до нескольких месяцев или лет.

Это также станет огромным сдвигом для приложений, работающих с большими данными, потенциально позволяя использовать гораздо более высокие скорости на тех же процессорах, что опережает нас на годы. Как мы достигаем фундаментальных ограничений технологии травления кремния

эти виды достижений будут более важными, чтобы продолжать давить на передний край.

коммерциализация

Ожидается, что новая технология хранения будет коммерциализирована в 2016 году, как для промышленных, так и для потребительских приложений. О цене пока ничего не говорится, но можно с уверенностью сказать, что изначально она будет довольно дорогой из-за затрат на создание производства для нового типа микрочипа и необходимости возмещения затрат на разработку. Тем не менее, его принципиально простая архитектура подразумевает, что он может стать довольно дешевым в относительно ближайшем будущем.

В восторге от этой технологии? Дайте нам знать ваши мысли в комментариях!

Кредиты изображения: Человек, Шокированный Через Shutterstock

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector