闪存是当下存储乃至整个数据中心领域的一个热点,热的原因应该是闪存代表着存储介质的演化。那么闪存到底有什么强大威力呢?对此一位资深的媒体人士曾经这么形容闪存带来的影响:“在装上SSD之后发现电脑速度好像没有发生质的改变,但是要再把SSD换回HDD那就非常难受了。”确实,享受美好事物的时候我们总是不在意,等到失去了才会察觉到美好的存在(是这个道理么?)。
本文可能不会谈及太多企业级SSD,笔者只是想从日常生活工作的细节来追寻下闪存改变世界的踪迹。数年之前,电脑开机没有个一两分钟都见不到欢迎,Photoshop那都是特别奢侈的应用。有人笑称早上到公司按下开机键,然后吃个早餐(目测是煎饼一类小型早餐)就可以正常办公了,这时候突然无意点开了AI……段子比较冷,但是开机、打开和使用软件的体验想来很多用户都有类似的感触。
影响电脑速度的原因有很多,磁盘是比较关键的一个瓶颈,当我们发一个读/写的请求给系统,请求被加工成为I/O指令给磁盘,磁头找到合适的盘片上合适的磁道上合适的扇区,将信息写入或者读出。这个过程颇像送快递,快递员需要根据收件人地址准确的找到街道.小区.楼号,然后把快递给收件人。很长时间,快递员尝试优化,他将各个小区串起来,每天从头走到尾,走到哪个小区就将所有相关的快递都整理好送完(很明显如果一个小区位置较远,而且就一个快递要送,那么快递员总不爱这么跑一趟,这是不是有点像饿死的IO呢?)。
快递员的行为有点像磁盘优化,但是再怎么优化,快递员也是血肉之躯,快递小车的速度总是有个瓶颈。磁盘亦是一样,如果说电脑性能瓶颈在磁盘,那么磁盘的性能瓶颈就在磁头寻道。
现在有个新的选项是SSD,磁头没了(自然也没有磁头寻道的时间了),命令转化成为电信号存在NAND上的Cell里。笔者没有想好怎么形容这个过程,但是大致可以理解成为快递行业没有快递员了,快递通过意念直接到了收件人的手中。
SSD极低的响应延迟和极高的IOPS是其最大的卖点。放到电脑上,最直接的效果就是开机时间20秒不再是个梦,而且一口气开5个Photoshop级软件不费劲。有一位SSD专家说:“HDD换为SSD之后,性能提升2倍那有可能是弄错了,提升20倍还比较正常。”又有一位精打细算的专家说:“我以前电脑开机两分钟,现在开机30秒。每天光开机节省了一分种多,一年300多天这也是好几个小时呢。电都省了好几度。”
SSD使得电脑性能有了质的飞跃,这是每个从HDD过度到SSD的电脑用户的共识。上文一直将SSD的应用停留在个人电脑上,如果将SSD放到企业的数据中心中,效果则更加明显。当然,这里不得不提到PCIe SSD,因为PCIe将最大限度的释放了闪存的性能潜力,是当前高速存储的代名词。Memblaze的一块PBlazeⅢ闪存卡可以实现数十万的IOPS,读/写带宽都在GB/s量级。
这个性能高不高呢?普通的磁盘鲜有超过500 IOPS的产品,SATA接口总线最大传输带宽为6Gbps,数十块盘的中端存储阵列的IOPS也就是十万量级。与这几个数据相比,PCIe SSD的优势就非常明显了。(这里强调性能是因为,PCIe SSD每GB的价格还是很高的,现在主要的角色是放在服务器中做加速卡使用。)基本的性能参数高只是一个基础,闪存的定位远不局限于一个性能较高的硬盘,相关的观点将在之后的文章中提到。
通过SSD在个人电脑上的加速效果的列举,提到了闪存改变世界的观点。事实上闪存确实从本质上改变了存储,而且由于闪存的出现,虚拟化、云数据中心、软件定义存储、融合基础架构的发展速度都较HDD时代快了很多。为了阐述闪存改变世界的观点,笔者还会接着本篇写一系列的文章作为支撑,希望看官多多反馈自己独到的见解,笔者将整理并写进下期文章中。