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隨著企業不斷發展基礎設施和應用程序，他們逐漸發現存儲是影響客戶體驗的主要瓶頸。

傳統的存儲I/O對于快速的處理器和網絡來說是不夠的。閃存存儲以10倍于傳統存儲的性能而備受青睞，因此大部分關鍵應用都要求使用緩存。

隨著數據量的大幅增長以及各種數據分析應用的出現，存儲市場保持著快速增長勢頭。然而，這些應用極大地消耗著硬件性能。隨著性能需求的不斷提升，即使是閃存也顯得力不從心了。

因此，我們需要新的技術和新的架構來應對這個新的挑戰。

下一輪的“軍備競賽”是存儲級內存

隨著性能需求的快速增加，存儲系統需要變得更快、更加密集、更加便宜，同時還要更加綠色。內存中處理(毫無疑問會極大的消耗內存)也帶來了不斷增加的內存配置以及動態隨機訪問內存(DRAM)的成本和能耗之間的平衡問題。

這些發展的結合形成了一個近乎***的風暴，那就是存儲級內存(SCM)。SCM已經成為了一個新的流行詞，代表著下一代的非易失性內存(NVM)。

將下一代持久性存儲應用到自己產品中的先行者將獲取每年十億計的收入，而且還會隨著時間推移不斷增加。SCM技術在目前的生態系統中有多個切入點，每一個切入點都能帶來高價值。

這一輪的變革大致順序可以用以下三個場景來說明：

作為下一代的閃存替代技術，將徹底改變外部存儲。

NVM到DRAM的擴展將帶來更大規模的內存中處理(in-memory processing)。

持久性內存能徹底改變存儲架構。

存儲變革

目前的閃存技術具有很高的性能，但同時價格也很昂貴。盡管如此，它的性能依然比DRAM要低出四個數量級。新型的SCM技術將有機會拉近這個差距。

新型的固態內存可以提供比目前的閃存快10到100倍的性能，它能夠應用在傳統的存儲架構下，為存儲極大地提升性能。由于大部分的閃存發展都側重于提升密度和價格，而非速度，因此未來的閃存市場會遭受來自這些新技術的威脅。新的SCM在性能上會有極大的提升，雖然它的價格比閃存貴很多，不過它一定會比DRAM便宜。Intel的3D XPoint是一個新型存儲的例子，它比目前的閃存存儲要快，它將作為SSD、NVMe和PCIe存儲的替代品。

可擴展內存

更為精彩的一個應用場景是將SCM安裝在系統內存雙列直插式內存模塊(DIMM)上，并通過機載系統內存控制器訪問內存語義，從而擴大了系統中可尋址內存的數量。這顯然意味著DIMM和附加固件以及可能的操作系統級軟件的變化。

雖然困難，但真正的轉型會帶來巨大的回報。目前已有多個廠商正在追求這項技術。如果你在今天要使用大量DRAM時，系統會非常昂貴，并且耗電量也過大。當前的分析工作負載 - 特別是未來的認知計算應用和物聯網的爆炸式發展 - 需要大量的內存中處理。憑借SCM承諾的高密度和低功耗的組合，它將很好的滿足這些要求。

然而，這個用例提出了行業必須克服的一些顯著的挑戰。只有生態系統中主要參與者才能通過系統級別的改變來解決一些SCM技術的障礙，這些變化即將到來。市場上廣泛傳言2017年英特爾準備在其Purley服務器平臺的DIMM上引入3D XPoint，并且其他廠商可能會嘗試引入兼容的競爭產品。三星的產品可能是基于傳統閃存的演進，這可能是SanDisk技術的***次迭代。

許多擁有突破性技術的公司失敗的原因是他們需要在軟件上做一些改變才能使用他們的技術，哪怕只是小小的一點改變。計算機行業走到今天的道路漫長而曲折，路上充斥那些公司的殘骸。正因如此，目前的廠商不會再犯同樣的錯誤。新技術進入市場將具有與DRAM相同的語義，并且不需要任何代碼更改工作，最多只需要在系統固件包中提供系統級驅動程序。首先上市的產品可能是Diablo Technologies的Memory1，它使用系統級固件來允許使用內存語義訪問DIMM閃存。

最終能代替DRAM的SCM至少要與DRAM一樣快，不需要固件中介，與DRAM高速緩存的結合來實現DRAM性能。目前，市場上唯一能夠達到這些標準的SCM產品只有Nantero的碳納米管內存和幾種電阻式RAM，這些技術已經在原型開發的各個階段得到證明。如果憶阻器可以批量生產的話，它也將是一個很好的候選者。

內存和存儲層的融合

可見的SCM用例是允許主系統中的持久性內存語義來進行尋址。能夠允許軟件將系統的一部分作為持久性的空間有可能完全改變整個體系結構，從而解決大量的問題。最終的結果是計算機系統將僅具有單層存儲——DRAM與SCM融合，存放動態數據和持久數據 - 文件或對象級別的層次完全消失。最終軟件將被大大簡化為一個單層的整體架構，成本也隨之降低 ，外部存儲層及其相關的網絡、復雜性問題以及大部分管理成本都會消失。

這次的演變過程可能會超過十年，演變涉及系統設計、應用和操作系統，以及幾代從業者的架構思維，這也是最重要的。