模糊記憶體與 SSD 界線,初探 NVMe SCM 如何催化新興科技

儲存級記憶體(Storage Class Memory, SCM)概念雖然早在 2008 年就已被 IBM 等廠商提出,但 2019 年才可說是 SCM 元年。

儲存級記憶體 SCM 是一種介於 DRAM 與 NAND Flash 之間的技術概念。應用上大致可分為儲存及記憶體兩種形式。是作為底層儲存裝置,或混合  SSD 使用,另一種則用於輔助 DRAM 來提供加速存取的效果。簡單來講,SCM 就是 DRAM 與 SSD 的中介,一種高速讀寫的非揮發性記憶體技術,用來改善系統整體 I/O 效能。

在理想中,它是一種速度能與 DRAM 媲美,但成本逼近傳統硬碟的新型儲存技術。當然目前大概只有讀取速度能與 DRAM 比肩,寫入速度仍有差距,且在 SSD 的單位成本已逼近傳統硬碟的境況下,SCM 還沒有足夠的性價比做為底層儲存裝置。

且實際上,還有諸多被指望成為 SCM 的技術尚未決出勝負,包括相變化記憶體(PCM)、磁性記憶體(MRAM)、電阻式記憶體(RRAM)等,但達到商品化的,目前市面上僅有少數大廠如英特爾與美光合作的 3D XPoint 及三星的 Z-NAND 技術。

SCM 彌補落差

而這些技術的目標及潛力都在於能弭平 DRAM 與 SSD 讀寫速度的鴻溝。理論上,現代資訊系統由於內裝置性能的落差徒增不少功耗,資料往返所耗費的時間,成為整體性能的短板,所以在處理器與記憶體之間設有暫存器及快取等,而引入 SCM 做為記憶體緩衝或 SSD 快取,也都是為了解決這樣的問題。

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