好或不好?為SSD尋求最佳定位

常久以來硬碟一直是在線儲存的主要儲存裝置,但比起記憶體的存取速度,先天機械式構造的硬碟一直就有存取速度及效能不彰的詬病,再加上硬碟十分脆弱,別說摔落地上,即使稍微的碰撞都有可能造成硬碟元件的損傷,甚至完全故障,進而導致資料遺失。

除此之外,硬碟生性不愛節能減碳,機械式架構運轉起來不但有噪音,還有熱能及碳的產生。不論在儲存機櫃中或電腦機殼裡,硬碟都是最大熱能的產生來源之一,一旦過熱不但容易造自身或週邊零組件的故障及壽命縮短問題,同時為了散熱,勢必也會造成能耗及電費的增加。

為了解決問題百出的硬碟,遂有固態硬碟(SSD)的問世。SSD可說是專門沖著硬碟的積弊而生,幾乎前述硬碟的弊病,SSD全都沒有,而且舉凡高效能、耐震、低功耗及低噪音等優點全都具備。若再就可攜性而言,外型輕薄又耐震的SSD,可攜性更是無與倫比。

快取式SSD行情看漲

儘管SSD囊括再多遠甚硬碟的優點於一身,但卻輸在最關鍵的一點,那就是單位成本遠比硬碟高得太多。這對SSD而言,就好比是在諸多儲存小戰役裡履履獲勝,但卻大輸在最關鍵的價格大戰上。

對硬碟而言,單位成本無異是免死金牌一般,而讓硬碟一直以霸主之姿而屹立不搖一甲子。不僅如此,硬碟一直在單位成本的研發上有突破性的發展,如今硬碟的單碟容量早已突破1TB,益使其與SSD之間的單位成本距離拉得更加遙不可及。

既然SSD始終打不過硬碟,只有認清現實而改採與硬碟合作共生的新戰略。如今SSD在市場上大致兵分三路發展,亦即SSD硬碟、混合式硬碟與快取式SSD三大方向。其中,SSD硬碟就是以SSD來充當硬碟的老路,但如同前述,價格實在不屝,所以其在市場上的份額仍不高。

儘管當前有愈來愈多的筆電開始內建SSD,甚至完全以SSD為主要且唯一的內建儲存裝置,例如MacBook Air、Ultrabook等輕薄型筆電,抑或過去的小筆電等,而益使得SSD的普及度大增。但不論如何,SSD的單位成本之高,與硬碟單位成本相比仍不可同日而語。益使得以SSD取代硬碟的做法無法成為主流大宗,而只限於少數的應用案例或以極致效能為訴求的特定高階玩家上。

再就混合式硬碟而言,亦即將傳統硬碟與SSD整合在一起的產品。但該類型硬碟的正宮仍是硬碟,SSD只不過是扮演開機或應用加速的小妾罷了。儘管目前在市場上有些小斬獲,但過渡性產品的性質及意味實在有點濃厚。

至於快取式SSD,雖然名稱上便已告知是充當快取式記憶體之用,但對於SSD而言卻是當前最被看好的出路。SSD在容量及價格上雖遠不及硬碟,但比起DRAM卻有過之而無不及,所以非常適任DRAM之外容量更大、價格較低的第二層快取角色,這對整體儲存效能的提升有極大幫助。

根據IHS iSuppli的市場研究報告指出,2011年混合式硬碟出貨量達100萬台,遠甚快取式SSD的86萬多台。但2012年SSD出貨量已經遠遠超過混合式硬碟(200萬台),而爆增到2,390萬台,成長幅度近27倍,實在非常驚人。

但更驚人的是,2016年的整體規模更可達到1.63億台之譜,遠遠超出同時間混合式硬碟的2,500萬台。由此說明了第二層快取將成為今後SSD最主要出路及重點發展方向。

別讓資料存取及應用效能卡在儲存上

當前不論資料中心或雲端運算,常見的IT資源效能瓶頸,不是網路就是儲存。但網路瓶頸比較偏向跨伺服器,甚至跨資料中心間虛擬資源動態轉移需要之大型環境裡才會碰到的問題,這也是當前可以解決上述網路問題之OpenFlow及網路虛擬化技術受到關注的主因。

事實上,儲存才一直是IT環境的最大效能瓶頸所在,畢竟伺服器匯流排的速度再快、處理器的效能愈高,同時網路的頻寬再大,往往仍會卡在儲存I/O上。

過去老舊的IDE及SCSI介面就不用說了,即使當前主流的儲存傳輸介面像是SATA或SAS,仍比不上伺服器系統及處理器技術的發展速度。所以提升儲存傳輸介面便成為當前儲存效能突破上的重點致力方向。

儲存介面的影響,不僅止於效能較普通的硬碟,即使SSD亦然。畢竟當前主流SSD的介面不是SATA就是SAS,所以即使再高檔的SSD,仍然無法擺脫介面緊箍的魔咒。

有鑑於此,PCIe可說是當前儲存介面致力看好並發展的全新介面,SATA 2介面約3Gb/s,SATA 3與SAS介面一樣,皆可達到6 Gb/s,至於PCIe 3.0的傳輸速度則可達到13.1Gb/s,如今市面上已不乏許多主流SSD廠商推出支援PCIe介面的SSD產品。

除此之外,另一個值得一提的全新儲存介面,亦即SCSI over PCIe的SCSI Express介面,目前速度亦可達到13.1Gb/s,今年舉辦的2012 SCSI Trade ssociation(STA 2012)大會上即展示包括PCIe及SCSI Express儲存產品間的互操作性成果。