現代 SSD：模糊內存和存儲之間的界限？

自計算誕生以來，內存和存儲就緊密相連，但從未被視為同一事物。隨著新技術的出現以及大量數據在人工智能、機器學習、物聯網和數據分析等先進領域中實現複雜的工作負載，定義已經開始發生變化。

今天，我們看到的內存和存儲解決方案不再像以前那樣截然不同。現代 SSD 不斷發展的高性能和低延遲正在開始改變規則。

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傳統內存和存儲的區別

以前，內存和存儲是這樣解釋的：

記憶

內存是計算機中臨時存儲數據的地方 - 隨機存取存儲器 (RAM) 芯片中。現代計算機使用同步動態 RAM (SDRAM)，它比標準 RAM 更快、更密集且更便宜。 20 世紀 90 年代末，業界轉向雙倍數據速率 SDRAM（通常簡稱為 DDR），它實際上已成為 RAM 的代名詞。隨著技術的改進，它被賦予了數字來區分最新版本。如今，DDR4 是高級處理器中最常用的內存。

內存包含當前正在處理中使用的數據，例如您正在創建的 Word 文檔中的信息或您正在查看的網站的內容。它觸手可及，可以超快速、輕鬆地訪問。您擁有的 RAM 越多，可以在此臨時位置存儲的數據就越多，這意味著您可以毫無問題地跨多個應用程序執行多任務。如果 RAM 耗盡，您的計算機必須訪問永久存儲中的數據，這會降低計算機的速度，因為從硬盤驅動器或固態驅動器檢索數據比從 RAM 檢索數據需要更長的時間。

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貯存

存儲是數據永久存儲的地方 - 在計算機的驅動器或連接設備（例如 USB 驅動器或外部硬盤驅動器）中。每當您保存工作（例如 Word 文檔）時，數據都會從 RAM 複製到存儲中。

他們如何比較

我們以一些相同的方式談論內存和存儲——例如，它們的容量都以字節（或千兆字節、太字節等）為單位來衡量——但它們在存儲和保留數據的方式上有很大不同。 RAM 速度極快，但也比存儲貴得多。存儲訪問數據的速度較慢，但比相同容量的 RAM 便宜。

它們之間的另一個區別是計算機關閉時數據會發生什麼情況。

揮發性與非揮發性

RAM（即內存）通常是易失性的，這意味著僅當計算機開啟且操作系統運行時數據才會存儲在其中。如果您的計算機斷電或操作系統崩潰，該數據就會消失。

另一方面，存儲設備通常是非易失性的（有時也稱為持久性的），這意味著當計算機斷電時數據不會被擦除或刪除。無論系統關閉還是開啟，存儲驅動器上保存的內容都會存在。

閃存是最常見的非易失性 RAM (NVRAM) 類型。它與 DRAM 的不同之處在於它不是計算機系統的內部組件，而是外部介質。閃存還可以處理比 DRAM 更大的數據量。

始終需要決定您願意進行哪些權衡：以巨大的成本增強 RAM 以享受快速的性能，或者獲得更具成本效益的存儲並處理較慢的數據訪問。

然而今天，這些權衡不再那麼嚴重。技術開始使內存和存儲比以往任何時候都更加緊密地結合在一起。

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SSD 的進步可能會重新定義內存與存儲

隨著 SSD 速度和延遲的提高，它們開始接近內存級別的性能。 PCIe Gen 5 SSD 可提供高達 14 GB/s 的速度，現有 DDR4 內存也可提供每通道約 14 GB/s 的速度。

正如群聯首席技術官 Sebastien Jean 在一份報告中所說 StorageReview 採訪 今年早些時候，“這是您第一次擁有能夠以與 DDR 相同的速度或相同速度範圍與 CPU 交互的 SSD。”他接著說，即使是 Gen5 SSD 也無法與 DDR 的超低延遲相媲美，但 SSD 有一種有趣的方式可以滿足一些內存需求。

“Gen5 對客戶端和企業領域的意義在於，SSD 正在迅速變得類似於三級或四級緩存，具體取決於您正在考慮的架構。它與 CPU 相距相當遠，但它仍然處於 CPU 期望 DRAM 達到的瘋狂速度範圍內。”

Jean 解釋說，通過將 SSD 視為四級緩存，CPU 架構會將數據從四級緩存遷移到一級緩存。這樣做時，其緩存行會變得越來越短，最終與 DRAM 粒度保持一致。

“您不再需要在系統中放置大量 DRAM 來運行人工智能和機器學習應用程序，”Jean 說。與更昂貴的 DDR 內存相比，SSD 的價格具有令人信服的論點。假設您可以使用 8 TB SSD 代替 8 TB DDR，而不會犧牲性能。這可能會節省數万美元。

“您可以使用以 Gen5 速度運行的傳統 SSD，並且可以在降低成本方面獲得巨大優勢，”Jean 說。

未來看起來一片光明

雖然 Gen5 SSD 仍處於領先地位，但 Gen6 即將到來，預計驅動器將於 2025 年或 2026 年出貨。隨著 SSD 在速度和延遲方面不斷提高，它們也將繼續接近 DDR 內存的性能。

一些 蘭卡斯特大學的研究人員 還期待將閃存和存儲實際組合到單個硬件中的想法。他們將這種理論產品稱為 UltraRAM，他們的論文“概述瞭如何構建新一代存儲器，這種存儲器非易失性且持久，可用於持久數據存儲，但速度足夠快，可用於隨機訪問任務。”

在一個 ZDNet 的文章，作家羅賓·哈里斯寫道：“這就是未來的發明方式。想像一下，存儲控制器和介質的速度幾乎與最快的 DRAM 一樣快……並且 PCIe v7 或 8 能夠處理超過 500 GT/s。這模糊了存儲和內存之間的界限。”

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群聯提供尖端 SSD 以滿足當今的複雜需求

作為業界領先的 SSD 控制器和解決方案開發商和製造商，群聯電子 (Phison) 具有獨特的優勢，可以幫助進一步模糊內存和存儲之間的界限。該公司即將發布首批 Gen5 SSD 之一， 群聯E26，可為當今的大型複雜工作負載提供業界最快的速度。