淺談閃存存儲系統(tǒng)的應(yīng)用

陳潤瑜

摘 要：閃存是一種在斷電情況下數(shù)據(jù)也不易丟失的存儲器，又稱為“非易失性存儲器”。與此同時，閃存以其自身的本質(zhì)和所具有的包括“高性能、低功耗”的特點在存儲系統(tǒng)領(lǐng)域中受到廣泛應(yīng)用。本文以閃存的概念和閃存的技術(shù)特點為切入點，進而分析了閃存存儲系統(tǒng)的實際應(yīng)用，以及閃存在存儲領(lǐng)域中應(yīng)用的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：閃存；存儲系統(tǒng)；應(yīng)用

閃存作為一種“非易失性存儲器”，它主要以固定的區(qū)塊為單位來執(zhí)行數(shù)據(jù)刪除工作。近年來，隨著閃存技術(shù)（NOR型閃存與NAND型閃存）的不斷完善與發(fā)展，閃存在存儲系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在科學技術(shù)與通信技術(shù)快速發(fā)展的背景下，閃存存儲系統(tǒng)在實際生活中得到了更深層次的發(fā)展與應(yīng)用，例如，數(shù)碼照相機、計算機存儲等。基于此，本文對閃存概念以及閃存的特點進行了簡述，并分析了閃存存儲系統(tǒng)的應(yīng)用，以及對閃存存儲系統(tǒng)的應(yīng)用前景進行了簡要的分析。

一、閃存以及閃存技術(shù)特點簡述

閃存是一種在斷電情況下數(shù)據(jù)也不易丟失的存儲器，又稱為“長壽的非易失性存儲器”。閃存技術(shù)是在基于擦除只讀存儲器（EEPROM）得以變形發(fā)展的，閃存相對于只讀存儲器而言，其數(shù)據(jù)刪除有別于字節(jié)為單位的擦除形式，而是以區(qū)塊為單位的數(shù)據(jù)擦除。在科學技術(shù)、通信技術(shù)高速發(fā)展的背景下，閃存技術(shù)實現(xiàn)了更為成熟的發(fā)展，形成了具有自身獨特性的存儲優(yōu)勢，在存儲系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。

閃存存儲技術(shù)主要分為NOR型閃存與NAND型閃存兩類。其中NOR型閃存類似與“內(nèi)存”的形式，擁有自身的數(shù)據(jù)線和地址線，但是其價格相對較高且容量也較小。由于NOR型閃存所具有的特點，NOR型閃存主要應(yīng)用于內(nèi)存運行中或是存儲程序的帶編碼中。例如，手機存儲器的應(yīng)用，多采用NOR型閃存技術(shù)。而NAND型閃存技術(shù)較NOR型閃存而言，其成本更低、容量更大、壽命以及讀寫能力更強，所以NAND型閃存多用于對資料的存儲的存儲系統(tǒng)中。與此同時，在基于NAND型閃存技術(shù)基礎(chǔ)上的一些存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)了高性能、低功耗的存儲特色，在一些企業(yè)服務(wù)器中得到了普遍的應(yīng)用和發(fā)展。

二、閃存存儲系統(tǒng)的應(yīng)用分析

（一）閃存混合存儲系統(tǒng)的應(yīng)用

閃存混合合存儲系統(tǒng)是近來年閃存技術(shù)與磁盤技術(shù)有效結(jié)合下得以實現(xiàn)的存儲系統(tǒng)體系?；旌洗鎯ο到y(tǒng)主要分為閃存、磁盤存儲的統(tǒng)一存儲結(jié)構(gòu)和閃存、磁盤存儲的分層存儲結(jié)構(gòu)。統(tǒng)一存儲系統(tǒng)在一定程度上實現(xiàn)了雙重數(shù)據(jù)存儲特點，并具有可調(diào)節(jié)性；而分層存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則有效提升了存儲系統(tǒng)性能的高效發(fā)展。因此，閃存混合存儲系統(tǒng)在計算機內(nèi)部處理器中得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著科技的發(fā)展與對閃存混合存儲系統(tǒng)的進一步深化研究，在基于閃存混合存儲系統(tǒng)的應(yīng)用的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了固態(tài)混合存儲設(shè)備又稱為SSHD（基于閃存和磁盤的固態(tài)混合驅(qū)動器），目前應(yīng)用最為廣泛的SSHD設(shè)備主要有iH2420-2S-S2、HDDBoost、ST1000LM014等等。這種固態(tài)混合存儲設(shè)備（混合固態(tài)硬盤）由于在緩存體系中選擇的固態(tài)盤（基于閃存NAND型技術(shù)研制的存儲設(shè)備）多為容量較小的低端盤，從而在一定程度上限制了硬盤的性能，并影響了混合固態(tài)硬盤的普及性發(fā)展，主要應(yīng)用于臺式計算機主機以及筆記本計算機儲存系統(tǒng)中。

（二）閃存加速卡的應(yīng)用

閃存加速卡、閃存陣列是直接通過閃存介質(zhì)構(gòu)成的閃存存儲系統(tǒng)。其中閃存加速卡相對于傳統(tǒng)的硬盤而言，具有體積小、抗震心梗強、數(shù)據(jù)讀取速度快、質(zhì)量輕、數(shù)據(jù)存儲安全等優(yōu)勢。因此，閃存加速卡多用于服務(wù)器中執(zhí)行本地數(shù)據(jù)的緩存與處理工作。與此同時，在基于FusionIO主機客戶端與VSL設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上，閃存加速卡得到了深化發(fā)展，實現(xiàn)了在計算機互聯(lián)網(wǎng)中的有效應(yīng)用。

（三）閃存陣列的應(yīng)用

閃存陣列與閃存加速卡都是直接通過閃存介質(zhì)構(gòu)成的閃存存儲系統(tǒng)，相對于閃存加速卡而言，閃存陣列在一定程度上擴寬了存儲容量，并有效的實現(xiàn)了存儲信息資源的共享。與此同時，閃存陣列在設(shè)計上呈現(xiàn)了多樣化的發(fā)展趨勢，如，固態(tài)盤與陣列結(jié)合設(shè)計、閃存芯片與陣列結(jié)合設(shè)計等。而通過設(shè)計的不斷革新發(fā)展，在一定程度上提升了閃存存儲系統(tǒng)存儲性能和存儲系統(tǒng)的多功能發(fā)展，使其在數(shù)碼照相機、手機、游戲機中等到了實質(zhì)性的應(yīng)用。

三、閃存存儲系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展前景

在人們對閃存存儲系統(tǒng)的不斷革新與發(fā)展中，閃存存儲系統(tǒng)技術(shù)以及與其他技術(shù)的結(jié)合發(fā)展，促使閃存存儲向著大容量、低功率、多功能的方向發(fā)展，其設(shè)計工藝也更趨性于低成本、高質(zhì)量的形式實行改進。從而使閃存存儲在企業(yè)級服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、人們的日常生活中得到廣泛應(yīng)用。

四、結(jié)語

總而言之，閃存存儲系統(tǒng)以其現(xiàn)有的發(fā)展特點和應(yīng)用技術(shù)，已得到了有效的應(yīng)用與發(fā)展，在基于現(xiàn)今數(shù)據(jù)索引技術(shù)、Flash主存擴展技術(shù)的基礎(chǔ)上，閃存存儲系統(tǒng)的創(chuàng)新改革已成為發(fā)展的必然趨勢。本文通過對閃存、閃存特點的技術(shù)，以及目前常見的幾種閃存存儲系統(tǒng)應(yīng)用分析，以期為關(guān)注這一課題的相關(guān)人員提供一定的參考意義，從而實現(xiàn)閃存存儲系統(tǒng)應(yīng)用的更好發(fā)展。

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