PC体系结构静悄悄地革命

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Kenny Yuan

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Dec 16, 2008, 8:46:04 PM12/16/08
to pon...@googlegroups.com
PC体系结构静悄悄地革命

你有没有关注SSD?对它的印象如何?如果你仅仅是觉得它"能省一点电量"、"容量太小",那么接下来你可要开始吃惊了。因为SSD有可能正在酝酿着一场体系结构的革命。先来看两篇报道(经过了我的编辑筛选的):

Micron的PCIE SSD卡
Micron几个月前推出了速度达到250MBps的RealSSD,最近他们又把这一记录刷新,达到了1G/s。
但是Micron使用的是双SSD和高达16位的数据通道,性能超过200000 IOPS(input/output operations per second,输入输出操作/秒)这么快的速度使Micron不得不放弃Serial ATA II 300MB/秒的速度,而改投PCI Express的怀抱。出货日期和价格待定,跳转后有视频欣赏,看看人家实验的机器和PCI Express接口的的SSD是什么样子。
http://www.youtube.com/watch?v=m1GBPreUPXk

Fusion-io的PCIE SSD卡
看到上图那一大片芯片了吗,那是三星生产的 NAND 闪存,一共 80GB,这张卡是 Fusion-io 的 ioDrive。采用 PCIe 接口,读写几乎没有延迟时间(Everrest测试是几十微秒),比目前所有 SATA II SSD 和八颗一万五千转的硬盘组成的RAID系统都还要快(按测试是在4Gb/s的水平),总之就是目前地表上最速储存媒体。
这里有测试报告: http://www.tweaktown.com/reviews/1683/1/exclusive_look_at_fusion_io_iodrive_pcie_solid_state/index.html
(强烈建议对测试数字没概念的人去看测试图)

我们再来一起回忆一下Peter Norvig这位现任google research director写的文章《10年编程无师自通》(为方便多数人阅读,找了中译本):

记住在"计算机科学"这个词组里包含"计算机"这个词。了解你的计算机执行一条指令要多长时间,从内存中取一个word要多长时间(包括缓存命中和未命中的情况),从磁盘上读取连续的数据要多长时间,定位到磁盘上的新位置又要多长时间。(答案见后文)
……
答案
各种操作的计时,2001年夏天在一台典型的1GHz PC上完成:
●执行单条指令            1 纳秒 = (1/1,000,000,000) 秒
●从L1缓存中取一个word        2 纳秒
●从主内存中取一个word        10 纳秒
●从连续的磁盘位置中取一个word    200 纳秒
●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 8,000,000纳秒 = 8毫秒

距离文章写成之日已有7年,CPU核心翻倍甚至X4、X8,Cache和RAM速度变快,唯有硬盘还是那样地慢。现在,加速硬盘的机会终于快要来了。按软件实测数据来估算(实际上我怀疑软件实测对于这样快的存储设备是否仍然准确):

SSD性能
●从连续的磁盘位置中取一个word    2 纳秒
●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 50,000纳秒 = 0.05毫秒
●向新的磁盘位置中写一个word(寻址) 20,000纳秒 = 0.02毫秒

在硬盘的读取带宽增加几十甚至上百倍,寻道(其实是寻址)时间降低到几百分之一,系统启动的速度,程序加载的速度,硬盘Cache的设计,Page swapping的效率,程序的预读策略……这些常见的问题都需要从新的角度来考虑了。

比如Page swapping,如果需要5秒种,那么这肯定是一个问题,因为它会引起程序的停顿;但如果它只需要5毫秒,那么对于多数程序来说,这就不再是一个问题了:联想一下GUI界面的400毫秒定理……(如果觉得我用GUI程序来举例太过naive的话,请联想一下GC algorithm和swapping的关系,或者服务器端常见的的RAID压力问题)

做过系统(软件系统,硬件系统,软硬件综合系统)的人可能都会有这样的感受:一个数量级的变化足以引发体系结构的革命。

现在,我们面临的是两个数量级的改变。所以,我将SSD与HDD的变化称为革命,一场会影响软硬件体系结构的革命。

结果如何,让我们试目以待……


(P.S.为了加强鼓吹效果,本文没有采取中立态度撰写。其实我自己的看法还是"谨慎的乐观")


--
Kenny Yuan
C++, UI, LISP, MMA, Psychology and Automobile.
BLOG: CS巴别塔(Computer Science Babel)
URL: http://blog.csdn.net/yuankaining/


fusion-io_iodrive_012.jpg
fusion-io_iodrive_013.jpg
fusion-io_iodrive_014.jpg

caijimin

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Dec 16, 2008, 9:09:27 PM12/16/08
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听起来很让人欢欣鼓舞。除了速度,可靠性比起HDD有没有大的提高?
我们的服务器设备用的硬盘,经常会坏掉,有的甚至用1~2个星期就坏了,更换起来很麻烦,数据丢失也是问题。

Kenny Yuan

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Dec 16, 2008, 9:28:05 PM12/16/08
to pon...@googlegroups.com
SSD和HDD的MTBF标称的都不会太低(似乎SSD标称的更高一些?)。实际上会碰上什么就不好说了。
等到业界大量应用,能够统计总体出问题的概率后,就能对部署SSD会碰到的故障率有个评估了吧?但即使那时候,对于个例还是不好说。
我觉得,最好先对每个要插到RAID中的盘先进行压力测试(类似电子元器件的"先测试后使用")如果每次都是同一位置出错,就查那个位置的散热或者电气指标(还有机械振动指标)。

P.S.我原来工作中也碰到过FLASH芯片损坏的问题,很可恶,因为一般不会怀疑它出错,尤其是在一般性的读写测试能通过的时候。

2008/12/17 caijimin <caij...@gmail.com>

听起来很让人欢欣鼓舞。除了速度,可靠性比起HDD有没有大的提高?
我们的服务器设备用的硬盘,经常会坏掉,有的甚至用1~2个星期就坏了,更换起来很麻烦,数据丢失也是问题。

莫华枫

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Dec 16, 2008, 9:38:27 PM12/16/08
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如果hp的memristor不是忽悠人的,那么前途就更加光明了。:)


--
反者道之动,弱者道之用
m...@seaskysh.com
longsh...@gmail.com
http://blog.csdn.net/longshanks/

Linker

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Dec 16, 2008, 10:00:14 PM12/16/08
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CUDA和OpenCL更加革命.

2008/12/17 Kenny Yuan <yuank...@gmail.com>



--
Regards,
Linker Lin
linker...@gmail.com

Amark

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Dec 16, 2008, 10:10:58 PM12/16/08
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前段时间不是有消息称百度的搜索服务器都已经上ssd了吗

 
2008/12/17 Linker <linker...@gmail.com>

icecrack

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Dec 17, 2008, 12:23:04 AM12/17/08
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http://www.cio360.net/Page/1807/InfoID/284695/SourceId/11637/PubDate/2008-10-24/Default.aspx

On Dec 17, 11:10 am, Amark <amark....@gmail.com> wrote:
> 前段时间不是有消息称百度的搜索服务器都已经上ssd了吗
>
> 2008/12/17 Linker <linker.m....@gmail.com>

Kenny Yuan

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Dec 17, 2008, 12:47:23 AM12/17/08
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在《电子工程专辑》里看到过,一个未来的强大邪恶的方向(是真的邪恶)

关于HP我想多侃一句:HP真是一个创新能力很强的公司。"HP之道"虽然被那位女CEO给强X没有了,但曾经的辉煌其实还在延续。比如HP在电子测量工具上从起跑开始,到现在一直在领跑(后来分拆成agilent,agilent又分拆verigy)……

Kenny Yuan

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Dec 17, 2008, 1:00:05 AM12/17/08
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是啊,听说过。即使速度还限制在SATA接口速率上,也还是有不小的优势

2008/12/17 Amark <amar...@gmail.com>
前段时间不是有消息称百度的搜索服务器都已经上ssd了吗

明锐

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Dec 17, 2008, 1:04:21 AM12/17/08
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这字体还真是怒啊。。

rockeet

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Dec 17, 2008, 2:08:09 AM12/17/08
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这个感觉上跟量子计算机一样遥遥无期

On 12月17日, 上午10时38分, "莫华枫" <longshank...@gmail.com> wrote:
> 如果hp的memristor <http://en.wikipedia.org/wiki/Memristor>不是忽悠人的,那么前途就更加光明了。:)
>
> --
> 反者道之动,弱者道之用
> m...@seaskysh.com
> longshank...@gmail.comhttp://blog.csdn.net/longshanks/

Kenny Yuan

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Dec 17, 2008, 2:08:35 AM12/17/08
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 字体怎样了?可否截个图上来?

2008/12/17 明锐 <zhang...@gmail.com>

这字体还真是怒啊。。

Kenny Yuan

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Dec 17, 2008, 2:12:24 AM12/17/08
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呵呵,请允许我感想一下:通常来说,"未来有更好的"不是拒绝接受"现在的微小改进"的理由。虽然很多人都会这样做,尤其是在遇到这种情况的时候:设计/实现上的不同观点的相互碰撞。

2008/12/17 rockeet <roc...@gmail.com>
这个感觉上跟量子计算机一样遥遥无期

rockeet

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Dec 17, 2008, 2:19:19 AM12/17/08
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硬盘的容量在短时间内还是SDD无法超越的。SDD的坏道问题,随着时间也会慢慢解决。
硬盘的半随机访问是它的致命缺陷,但是SDD也只能认为是半随机的,只不过比硬盘好点,因为它的访问粒度太大。
如果访问的粒度可以小到cpu cache line,可以直接当内存用,这个革命将会来得更加猛烈。

On 12月17日, 上午9时46分, "Kenny Yuan" <yuankain...@gmail.com> wrote:
> *PC体系结构静悄悄地革命*
>
> 你有没有关注SSD?对它的印象如何?如果你仅仅是觉得它"能省一点电量"、"容量太小",那么接下来你可要开始吃惊了。因为SSD有可能正在酝酿着一场体系结-构的革命。先来看两篇报道(经过了我的编辑筛选的):
>
> *Micron的PCIE SSD卡*
> *Micron几个月前推出了速度达到250MBps的RealSSD,最近他们又把这一记录刷新,达到了1G/s。


> 但是Micron使用的是双SSD和高达16位的数据通道,性能超过200000 IOPS(input/output operations per
> second,输入输出操作/秒)这么快的速度使Micron不得不放弃Serial ATA II 300MB/秒的速度,而改投PCI
> Express的怀抱。出货日期和价格待定,跳转后有视频欣赏,看看人家实验的机器和PCI Express接口的的SSD是什么样子。http://www.youtube.com/watch?v=m1GBPreUPXk

> *
> *Fusion-io的PCIE SSD卡
> **看到上图那一大片芯片了吗,那是三星生产的 NAND 闪存,一共 80GB,这张卡是 Fusion-io 的 ioDrive。采用 PCIe
> 接口,读写几乎没有延迟时间(Everrest测试是几十微秒),比目前所有 SATA II SSD 和八颗一万五千转的硬盘组成的RAID系统都还要快**
> (按测试是在4Gb/s的水平)**,总之就是目前地表上最速储存媒体。
> 这里有测试报告:http://www.tweaktown.com/reviews/1683/1/exclusive_look_at_fusion_io_i...
> **(强烈建议对测试数字没概念的人去看测试图)**
> *


> 我们再来一起回忆一下Peter Norvig这位现任google research
> director写的文章《10年编程无师自通》(为方便多数人阅读,找了中译本):
>

> *
> 记住在"计算机科学"这个词组里包含"计算机"这个词。了解你的计算机执行一条指令要多长时间,从内存中取一个word要多长时间(包括缓存命中和未命中的情况-),从磁盘上读取连续的数据要多长时间,定位到磁盘上的新位置又要多长时间。(答案见后文)
> *......
> *答案


> 各种操作的计时,2001年夏天在一台典型的1GHz PC上完成:
> ●执行单条指令 1 纳秒 = (1/1,000,000,000) 秒
> ●从L1缓存中取一个word 2 纳秒
> ●从主内存中取一个word 10 纳秒
> ●从连续的磁盘位置中取一个word 200 纳秒
> ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 8,000,000纳秒 = 8毫秒

> *
> 距离文章写成之日已有7年,CPU核心翻倍甚至X4、X8,Cache和RAM速度变快,唯有硬盘还是那样地慢。现在,加速硬盘的机会终于快要来了。按软件实测-数据来估算(实际上我怀疑软件实测对于这样快的存储设备是否仍然准确):
>
> *SSD性能*


> ●从连续的磁盘位置中取一个word 2 纳秒
> ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 50,000纳秒 = 0.05毫秒
> ●向新的磁盘位置中写一个word(寻址) 20,000纳秒 = 0.02毫秒
>
> 在硬盘的读取带宽增加几十甚至上百倍,寻道(其实是寻址)时间降低到几百分之一,系统启动的速度,程序加载的速度,硬盘Cache的设计,Page

> swapping的效率,程序的预读策略......这些常见的问题都需要从新的角度来考虑了。
>
> 比如Page swapping,如果需要*5秒种*,那么这肯定是一个问题,因为它会引起程序的停顿;但*如果它只需要5毫秒*,那么对于多数程序来说,这就不再是一个问题-了:联想一下GUI界面的400毫秒定理......(如果觉得我用GUI程序来举例太过naive的话,请联想一下GC


> algorithm和swapping的关系,或者服务器端常见的的RAID压力问题)
>
> 做过系统(软件系统,硬件系统,软硬件综合系统)的人可能都会有这样的感受:一个数量级的变化足以引发体系结构的革命。
>
> 现在,我们面临的是两个数量级的改变。所以,我将SSD与HDD的变化称为革命,一场会影响软硬件体系结构的革命。
>

> 结果如何,让我们试目以待......


>
> (P.S.为了加强鼓吹效果,本文没有采取中立态度撰写。其实我自己的看法还是"谨慎的乐观")
>
> --
> Kenny Yuan
> C++, UI, LISP, MMA, Psychology and Automobile.
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>

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hack...@sina.com

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Dec 17, 2008, 2:27:07 AM12/17/08
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还是没有革命性的提升,
如果SSD和内存速度一样或者更快,
那我会认为革命就要来了。


On 12月17日, 上午9时46分, "Kenny Yuan" <yuankain...@gmail.com> wrote:
> *PC体系结构静悄悄地革命*
>
> 你有没有关注SSD?对它的印象如何?如果你仅仅是觉得它"能省一点电量"、"容量太小",那么接下来你可要开始吃惊了。因为SSD有可能正在酝酿着一场体系结-构的革命。先来看两篇报道(经过了我的编辑筛选的):
>
> *Micron的PCIE SSD卡*

> *Micron几个月前推出了速度达到250MBps的RealSSD,最近他们又把这一记录刷新,达到了1G/s。


> 但是Micron使用的是双SSD和高达16位的数据通道,性能超过200000 IOPS(input/output operations per
> second,输入输出操作/秒)这么快的速度使Micron不得不放弃Serial ATA II 300MB/秒的速度,而改投PCI
> Express的怀抱。出货日期和价格待定,跳转后有视频欣赏,看看人家实验的机器和PCI Express接口的的SSD是什么样子。http://www.youtube.com/watch?v=m1GBPreUPXk

> *
> *Fusion-io的PCIE SSD卡
> **看到上图那一大片芯片了吗,那是三星生产的 NAND 闪存,一共 80GB,这张卡是 Fusion-io 的 ioDrive。采用 PCIe
> 接口,读写几乎没有延迟时间(Everrest测试是几十微秒),比目前所有 SATA II SSD 和八颗一万五千转的硬盘组成的RAID系统都还要快**
> (按测试是在4Gb/s的水平)**,总之就是目前地表上最速储存媒体。
> 这里有测试报告:http://www.tweaktown.com/reviews/1683/1/exclusive_look_at_fusion_io_i...
> **(强烈建议对测试数字没概念的人去看测试图)**
> *

> 我们再来一起回忆一下Peter Norvig这位现任google research
> director写的文章《10年编程无师自通》(为方便多数人阅读,找了中译本):
>

> *
> 记住在"计算机科学"这个词组里包含"计算机"这个词。了解你的计算机执行一条指令要多长时间,从内存中取一个word要多长时间(包括缓存命中和未命中的情况-),从磁盘上读取连续的数据要多长时间,定位到磁盘上的新位置又要多长时间。(答案见后文)
> *......
> *答案

> 各种操作的计时,2001年夏天在一台典型的1GHz PC上完成:
> ●执行单条指令 1 纳秒 = (1/1,000,000,000) 秒
> ●从L1缓存中取一个word 2 纳秒
> ●从主内存中取一个word 10 纳秒
> ●从连续的磁盘位置中取一个word 200 纳秒
> ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 8,000,000纳秒 = 8毫秒

> *
> 距离文章写成之日已有7年,CPU核心翻倍甚至X4、X8,Cache和RAM速度变快,唯有硬盘还是那样地慢。现在,加速硬盘的机会终于快要来了。按软件实测-数据来估算(实际上我怀疑软件实测对于这样快的存储设备是否仍然准确):
>
> *SSD性能*


> ●从连续的磁盘位置中取一个word 2 纳秒
> ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 50,000纳秒 = 0.05毫秒
> ●向新的磁盘位置中写一个word(寻址) 20,000纳秒 = 0.02毫秒
>
> 在硬盘的读取带宽增加几十甚至上百倍,寻道(其实是寻址)时间降低到几百分之一,系统启动的速度,程序加载的速度,硬盘Cache的设计,Page

> swapping的效率,程序的预读策略......这些常见的问题都需要从新的角度来考虑了。
>
> 比如Page swapping,如果需要*5秒种*,那么这肯定是一个问题,因为它会引起程序的停顿;但*如果它只需要5毫秒*,那么对于多数程序来说,这就不再是一个问题-了:联想一下GUI界面的400毫秒定理......(如果觉得我用GUI程序来举例太过naive的话,请联想一下GC


> algorithm和swapping的关系,或者服务器端常见的的RAID压力问题)
>
> 做过系统(软件系统,硬件系统,软硬件综合系统)的人可能都会有这样的感受:一个数量级的变化足以引发体系结构的革命。
>
> 现在,我们面临的是两个数量级的改变。所以,我将SSD与HDD的变化称为革命,一场会影响软硬件体系结构的革命。
>

> 结果如何,让我们试目以待......


>
> (P.S.为了加强鼓吹效果,本文没有采取中立态度撰写。其实我自己的看法还是"谨慎的乐观")
>
> --
> Kenny Yuan
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>

rockeet

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Dec 17, 2008, 2:31:58 AM12/17/08
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主要的优势是随机访问速度提高了两个数量级,这在大部分应用中非常非常重要。
其实我觉得,硬盘速度的潜能并没有被现在的软件完全发挥出来,就一个简单的电梯调度算法,真正应用的也不多。其实并不是软件不争气,现实世界太复杂,优
化方案的应用面太窄。所以,还是从硬件上解决比较彻底。

On 12月17日, 下午3时27分, "hacke...@sina.com" <hacke...@sina.com> wrote:
> 还是没有革命性的提升,
> 如果SSD和内存速度一样或者更快,
> 那我会认为革命就要来了。
>
> On 12月17日, 上午9时46分, "Kenny Yuan" <yuankain...@gmail.com> wrote:
>
>
>
> > *PC体系结构静悄悄地革命*
>

> > 你有没有关注SSD?对它的印象如何?如果你仅仅是觉得它"能省一点电量"、"容量太小",那么接下来你可要开始吃惊了。因为SSD有可能正在酝酿着一场体系结--构的革命。先来看两篇报道(经过了我的编辑筛选的):


>
> > *Micron的PCIE SSD卡*
> > *Micron几个月前推出了速度达到250MBps的RealSSD,最近他们又把这一记录刷新,达到了1G/s。
> > 但是Micron使用的是双SSD和高达16位的数据通道,性能超过200000 IOPS(input/output operations per
> > second,输入输出操作/秒)这么快的速度使Micron不得不放弃Serial ATA II 300MB/秒的速度,而改投PCI
> > Express的怀抱。出货日期和价格待定,跳转后有视频欣赏,看看人家实验的机器和PCI Express接口的的SSD是什么样子。http://www.youtube.com/watch?v=m1GBPreUPXk
> > *
> > *Fusion-io的PCIE SSD卡
> > **看到上图那一大片芯片了吗,那是三星生产的 NAND 闪存,一共 80GB,这张卡是 Fusion-io 的 ioDrive。采用 PCIe
> > 接口,读写几乎没有延迟时间(Everrest测试是几十微秒),比目前所有 SATA II SSD 和八颗一万五千转的硬盘组成的RAID系统都还要快**
> > (按测试是在4Gb/s的水平)**,总之就是目前地表上最速储存媒体。
> > 这里有测试报告:http://www.tweaktown.com/reviews/1683/1/exclusive_look_at_fusion_io_i...
> > **(强烈建议对测试数字没概念的人去看测试图)**
> > *
> > 我们再来一起回忆一下Peter Norvig这位现任google research
> > director写的文章《10年编程无师自通》(为方便多数人阅读,找了中译本):
>
> > *

> > 记住在"计算机科学"这个词组里包含"计算机"这个词。了解你的计算机执行一条指令要多长时间,从内存中取一个word要多长时间(包括缓存命中和未命中的情况--),从磁盘上读取连续的数据要多长时间,定位到磁盘上的新位置又要多长时间。(答案见后文)


> > *......
> > *答案
> > 各种操作的计时,2001年夏天在一台典型的1GHz PC上完成:
> > ●执行单条指令 1 纳秒 = (1/1,000,000,000) 秒
> > ●从L1缓存中取一个word 2 纳秒
> > ●从主内存中取一个word 10 纳秒
> > ●从连续的磁盘位置中取一个word 200 纳秒
> > ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 8,000,000纳秒 = 8毫秒
> > *

> > 距离文章写成之日已有7年,CPU核心翻倍甚至X4、X8,Cache和RAM速度变快,唯有硬盘还是那样地慢。现在,加速硬盘的机会终于快要来了。按软件实测--数据来估算(实际上我怀疑软件实测对于这样快的存储设备是否仍然准确):


>
> > *SSD性能*
> > ●从连续的磁盘位置中取一个word 2 纳秒
> > ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 50,000纳秒 = 0.05毫秒
> > ●向新的磁盘位置中写一个word(寻址) 20,000纳秒 = 0.02毫秒
>
> > 在硬盘的读取带宽增加几十甚至上百倍,寻道(其实是寻址)时间降低到几百分之一,系统启动的速度,程序加载的速度,硬盘Cache的设计,Page
> > swapping的效率,程序的预读策略......这些常见的问题都需要从新的角度来考虑了。
>

> > 比如Page swapping,如果需要*5秒种*,那么这肯定是一个问题,因为它会引起程序的停顿;但*如果它只需要5毫秒*,那么对于多数程序来说,这就不再是一个问题--了:联想一下GUI界面的400毫秒定理......(如果觉得我用GUI程序来举例太过naive的话,请联想一下GC


> > algorithm和swapping的关系,或者服务器端常见的的RAID压力问题)
>
> > 做过系统(软件系统,硬件系统,软硬件综合系统)的人可能都会有这样的感受:一个数量级的变化足以引发体系结构的革命。
>
> > 现在,我们面临的是两个数量级的改变。所以,我将SSD与HDD的变化称为革命,一场会影响软硬件体系结构的革命。
>
> > 结果如何,让我们试目以待......
>
> > (P.S.为了加强鼓吹效果,本文没有采取中立态度撰写。其实我自己的看法还是"谨慎的乐观")
>
> > --
> > Kenny Yuan
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张学成

unread,
Dec 17, 2008, 2:33:41 AM12/17/08
to pon...@googlegroups.com
访问粒度再小也不能作为cache用吧?
cache是放在cpu总线上的,差了几个数量级了

2008/12/17 rockeet <roc...@gmail.com>



--
   best regards,
   zhang xuecheng

Kenny Yuan

unread,
Dec 17, 2008, 2:34:09 AM12/17/08
to pon...@googlegroups.com
要赞一下这句话,哈

2008/12/17 rockeet <roc...@gmail.com>
其实并不是软件不争气,现实世界太复杂,优化方案的应用面太窄。所以,还是从硬件上解决比较彻底。

Kenny Yuan

unread,
Dec 17, 2008, 3:09:02 AM12/17/08
to pon...@googlegroups.com
补一下赞的理由:

有许许多多的软件设施都是为了克服硬件限制才诞生的,而且性质上只能算是一种可行的workaround(其实硬件上也有同样的例子,比如:顺序取样示波器)

在软件层面工作的时候,要多想想这个问题:如果硬件体系结构升级了,限制没有了,现在的软件结构会如何?

Remember the big picture. Think outside the box.


2008/12/17 Kenny Yuan <yuank...@gmail.com>

Kenny Yuan

unread,
Dec 17, 2008, 3:21:07 AM12/17/08
to pon...@googlegroups.com
不要小看了一个(或两个)数量级,要不我给你举一些生动的例子:

你的手机/笔记本电脑的电池时间延长10倍/100倍,会有什么结果?
你的制造成本降低10倍/100倍,会有什么结果?
你的CPU加速10倍/100倍,会有什么结果?
你的存储容量增加10倍/100倍,会有什么结果?
你的网络速度增加10倍/100倍,会有什么结果?
你跑步的速度比别人快10倍/100倍,会有什么结果?


(引文中的概念型SSD的带宽,相比现在的内存,只差一个数量级了)


2008/12/17 hack...@sina.com <hack...@sina.com>
还是没有革命性的提升,
如果SSD和内存速度一样或者更快,
那我会认为革命就要来了。

Lyman

unread,
Dec 17, 2008, 4:31:41 AM12/17/08
to pon...@googlegroups.com
Kenny Yuan 写道:
> 不要小看了一个(或两个)数量级,要不我给你举一些生动的例子:
>
> /你的手机/笔记本电脑的电池时间延长10倍/100倍,会有什么结果?
> 你的制造成本降低10倍/100倍,会有什么结果?
跑个题。

我印象里一直是增加用“倍”,减少用“分之一”。但是近来似乎减少用“倍”的越来越
多了。可我一直都算不明白。100 元成本的话,降低 10 倍 的意思是降低到 10
元么?

> 你的CPU加速10倍/100倍,会有什么结果?
> 你的存储容量增加10倍/100倍,会有什么结果?
> 你的网络速度增加10倍/100倍,会有什么结果?

> 你跑步的速度比别人快10倍/100倍,会有什么结果?/
>
> (引文中的概念型SSD的带宽,相比现在的内存,只差一个数量级了)
>
>
> 2008/12/17 hack...@sina.com <mailto:hack...@sina.com>
> <hack...@sina.com <mailto:hack...@sina.com>>

adam

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Dec 17, 2008, 7:53:27 AM12/17/08
to pon...@googlegroups.com
首先,我不是google fan。
但是google早在n年前已经在用DDR当作硬盘用了。
大量的加电DDR用来作数据存储,但是这个解决方法是不是太浪费了点?

On Wed, Dec 17, 2008 at 11:10:58AM +0800, Amark wrote:
> 前段时间不是有消息称百度的搜索服务器都已经上ssd了吗
>
>
> 2008/12/17 Linker <linker...@gmail.com>
>
> > CUDA和OpenCL更加革命.
> >
> > 2008/12/17 Kenny Yuan <yuank...@gmail.com>
> >

> > *PC体系结构静悄悄地革命*


> >>
> >>
> >> 你有没有关注SSD?对它的印象如何?如果你仅仅是觉得它"能省一点电量"、"容量太小",那么接下来你可要开始吃惊了。因为SSD有可能正在酝酿着一场体系结构的革命。先来看两篇报道(经过了我的编辑筛选的):
> >>

> >> *Micron的PCIE SSD卡*
> >> *Micron几个月前推出了速度达到250MBps的RealSSD,最近他们又把这一记录刷新,达到了1G/s。


> >> 但是Micron使用的是双SSD和高达16位的数据通道,性能超过200000 IOPS(input/output operations per
> >> second,输入输出操作/秒)这么快的速度使Micron不得不放弃Serial ATA II 300MB/秒的速度,而改投PCI
> >> Express的怀抱。出货日期和价格待定,跳转后有视频欣赏,看看人家实验的机器和PCI Express接口的的SSD是什么样子。
> >> http://www.youtube.com/watch?v=m1GBPreUPXk

> >> *
> >> *Fusion-io的PCIE SSD卡
> >> **看到上图那一大片芯片了吗,那是三星生产的 NAND 闪存,一共 80GB,这张卡是 Fusion-io 的 ioDrive。采用 PCIe


> >> 接口,读写几乎没有延迟时间(Everrest测试是几十微秒),比目前所有 SATA II SSD 和八颗一万五千转的硬盘组成的RAID系统都还要快

> >> **(按测试是在4Gb/s的水平)**,总之就是目前地表上最速储存媒体。
> >> 这里有测试报告:
> >> http://www.tweaktown.com/reviews/1683/1/exclusive_look_at_fusion_io_iodrive_pcie_solid_state/index.html
> >> **(强烈建议对测试数字没概念的人去看测试图)**
> >> *


> >> 我们再来一起回忆一下Peter Norvig这位现任google research
> >> director写的文章《10年编程无师自通》(为方便多数人阅读,找了中译本):
> >>

> >> *


> >> 记住在"计算机科学"这个词组里包含"计算机"这个词。了解你的计算机执行一条指令要多长时间,从内存中取一个word要多长时间(包括缓存命中和未命中的情况),从磁盘上读取连续的数据要多长时间,定位到磁盘上的新位置又要多长时间。(答案见后文)

> >> *……
> >> *答案


> >> 各种操作的计时,2001年夏天在一台典型的1GHz PC上完成:
> >> ●执行单条指令 1 纳秒 = (1/1,000,000,000) 秒
> >> ●从L1缓存中取一个word 2 纳秒
> >> ●从主内存中取一个word 10 纳秒
> >> ●从连续的磁盘位置中取一个word 200 纳秒
> >> ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 8,000,000纳秒 = 8毫秒

> >> *


> >>
> >> 距离文章写成之日已有7年,CPU核心翻倍甚至X4、X8,Cache和RAM速度变快,唯有硬盘还是那样地慢。现在,加速硬盘的机会终于快要来了。按软件实测数据来估算(实际上我怀疑软件实测对于这样快的存储设备是否仍然准确):
> >>

> >> *SSD性能*


> >> ●从连续的磁盘位置中取一个word 2 纳秒
> >> ●从新的磁盘位置中取一个word(寻址) 50,000纳秒 = 0.05毫秒
> >> ●向新的磁盘位置中写一个word(寻址) 20,000纳秒 = 0.02毫秒
> >>
> >> 在硬盘的读取带宽增加几十甚至上百倍,寻道(其实是寻址)时间降低到几百分之一,系统启动的速度,程序加载的速度,硬盘Cache的设计,Page
> >> swapping的效率,程序的预读策略……这些常见的问题都需要从新的角度来考虑了。
> >>

> >> 比如Page swapping,如果需要*5秒种*,那么这肯定是一个问题,因为它会引起程序的停顿;但*如果它只需要5毫秒*,那么对于多数程序来说,这就不再是一个问题了:联想一下GUI界面的400毫秒定理……(如果觉得我用GUI程序来举例太过naive的话,请联想一下GC

wang feng

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Dec 17, 2008, 8:32:47 AM12/17/08
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那大能够借本帖顺便科普一下传说中的光子计算机与生物计算机?
尤其是输入、运算、存储、输出几个部分

Yingjie XU

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Dec 17, 2008, 8:36:15 AM12/17/08
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这些东西现在只有模型,没有实际的东西搞出来。。。

2008/12/17 wang feng <wanng...@gmail.com>


那大能够借本帖顺便科普一下传说中的光子计算机与生物计算机?
尤其是输入、运算、存储、输出几个部分



--
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wang feng

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Dec 17, 2008, 8:42:27 AM12/17/08
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Yingjie XU wrote:
> 这些东西现在只有模型,没有实际的东西搞出来。。。
我只对光比较熟悉,大略说说我记忆中的一些东西:
我记得2000年的时候,以色列已经把光子cpu作出来了;
另外看文献,貌似前年(或者更早?)的时候intel的一名科学家(貌似叫做ling
liao)已经成功地在硅晶体上集成出了light emitter,我当时曾怀疑过这科学家
是中国人,找过她的资料,确实是黄色人种,而且貌似是美国年度青年十大科学家
之一;

Yingjie XU

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Dec 17, 2008, 8:46:24 AM12/17/08
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就是说,并没有通用的机器出来。
比如量子计算机,现在搞出一个专用的计算机可以分解出15=3*5。
但并没有一个通用的机器,可以在上面编程之类的。。。

2008/12/17 wang feng <wanng...@gmail.com>

wang feng

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Dec 17, 2008, 9:08:51 AM12/17/08
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Yingjie XU wrote:
> 就是说,并没有通用的机器出来。
> 比如量子计算机,现在搞出一个专用的计算机可以分解出15=3*5。
> 但并没有一个通用的机器,可以在上面编程之类的。。。
>
不太理解这句话;
我翻过wiki,至少optical computer
<http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_computer>一节的内容非常肤浅,我猜
想这边潜水的牛人中有更多的消息可以提供…………

Yingjie XU

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Dec 17, 2008, 9:20:57 AM12/17/08
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你理解图灵机和通用图灵机之间的区别吗?
这个关系有点类似。。。

2008/12/17 wang feng <wanng...@gmail.com>

Patrick He

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Dec 17, 2008, 10:34:43 AM12/17/08
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故障率不是问题,只要不比现在的硬盘更差就行了。对于拥有数以万计的硬盘的大
型网站而言,很可能每天都有硬盘出现故障(软件级别的或者硬件级别的)。想靠
提高单个硬盘的无故障率来避免因为硬盘故障导致的数据安全问题,是没有太大用
处的,除非无故障率能再提高几千几万倍还差不多,不过那样的话估计其成本和技
术在目前都是非常大的问题。可行的解决方案是提高存储系统的容错能力,比如说
提高数据冗余度、分布存储数据、出现故障时自动切换、简化扩容步骤等。

Kenny Yuan wrote:
> SSD和HDD的MTBF标称的都不会太低(似乎SSD标称的更高一些?)。实际上会碰
> 上什么就不好说了。
> 等到业界大量应用,能够统计总体出问题的概率后,就能对部署SSD会碰到的故
> 障率有个评估了吧?但即使那时候,对于个例还是不好说。
>

Patrick He

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Dec 17, 2008, 10:44:45 AM12/17/08
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我们公司对 SSD 的期望很高,正在密切关注这个玩意。对于大规模网站来说,现
在硬盘的 IO 确实是一个很严重的瓶颈。

现在最主要的限制是价格太高,性价比还不行,不符合我们降低运维成本的要求;
其次是业界还没有大规模应用的实例,对 SSD 在长期运行的系统中的可靠性没有
确切的把握。

Kenny Yuan

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Dec 17, 2008, 8:41:12 PM12/17/08
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这一点是肯定做不到的呵呵:"靠提高单个硬盘的无故障率来避免因为硬盘故障导致的数据安全问题"
增加码距/冗余才是王道。
实际上我写的那一贴是针对前面某人说回复的,不能扩展出去说:)

2008/12/17 Patrick He <patri...@gmail.com>

Kenny Yuan

unread,
Dec 17, 2008, 8:48:01 PM12/17/08
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光子的,量子的,生物的,据我所知这些技术还在实验室阶段,门槛有点高,估计多数人只能重复讲述"二手知识"吧?

2008/12/17 wang feng <wanng...@gmail.com>


那大能够借本帖顺便科普一下传说中的光子计算机与生物计算机?
尤其是输入、运算、存储、输出几个部分

windstorm

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Dec 17, 2008, 9:23:38 PM12/17/08
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光子的我们这有人搞,据那个系一个师兄说离推出应该还很远。走在前面的据说是UTaustin那边

现在是有一些进展就报道,灌paper,而实际上还处在摸索最好的路方面。这玩意基本是偏物理的,比如研究项目都是ECE的牵头,找物理系的学生合作,所以搞Engineering的一般知道比较少。

----------------------------------------------------------------------------------
Yours Sincerely
Kun

blog: www.forwind.cn

2008/12/17 Kenny Yuan <yuank...@gmail.com>:

supern lee

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Dec 17, 2008, 11:22:18 PM12/17/08
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 记得99年俺读高一的时候,我们信息课老师就跟我们描述"光脑",说要比当时的电脑快多少倍云云,记得他说,光的速度多快呀,而且
能源取之不竭 。
怎么感觉这摩尔定律好像不灵了                                                                         

2008/12/18 windstorm <likunar...@gmail.com>

Kenny Yuan

unread,
Mar 10, 2009, 8:50:01 AM3/10/09
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更新:有人用24块三星的SSD组建了一台计算机,得到了超过2GBytes/sec的硬盘实测速率;同时打开所有的OFFICE程序只需要半秒钟;将差不多6GB的700多个文件放入回收站,也就是屏幕一闪的功夫;用硬盘对硬盘的方式复制DVD容量的文件,所用的时间……还是不用秒来计算了……根据实测,所用的时间,就是DVD的包装盒从二层楼高的地方掉到地上所用的时间……

Kenny Yuan

unread,
Mar 10, 2009, 8:55:35 AM3/10/09
to pon...@googlegroups.com
更正:被淫科技的小编误导了一下下,视频中,在“二层楼时间”内复制的不是DVD容量,而是DVDRIP文件,700MB

2009/3/10 Kenny Yuan <yuank...@gmail.com>

更新:有人用24块三星的SSD组建了一台计算机,得到了超过2GBytes/sec的硬盘实测速率;同时打开所有的OFFICE程序只需要半秒钟;将差不多6GB的700多个文件放入回收站,也就是屏幕一闪的功夫;用硬盘对硬盘的方式复制DVD容量的文件,所用的时间……还是不用秒来计算了……根据实测,所用的时间,就是DVD的包装盒从二层楼高的地方掉到地上所用的时间……

qiaojie

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Mar 10, 2009, 10:32:25 AM3/10/09
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这个有什么好大惊小怪的
SLC的闪存可以轻易达到300MB/s的带宽,但是光速度快还是不够的,当下SSD还得解决可靠性的问题。
当然毫无疑问的是未来5年内SSD将完全取代传统硬盘。

2009/3/10 Kenny Yuan <yuank...@gmail.com>

oliver yang

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Mar 10, 2009, 11:27:12 PM3/10/09
to pon...@googlegroups.com
SSD的读速率很高,写速率差点。

很多大公司都看好SSD的前景,目前Sun的Storage 7000就是把SSD作为存储的Cache. 未来可能有很多服务器,存储设备使用SSD。
而且,SSD这样速度量级的东西一出现,OS领域需要对这方面进行很多优化,很多性能瓶颈就显现出来了。

2009/3/10 Kenny Yuan <yuank...@gmail.com>:


> 更新:有人用24块三星的SSD组建了一台计算机,得到了超过2GBytes/sec的硬盘实测速率;同时打开所有的OFFICE程序只需要半秒钟;将差不多6GB的700多个文件放入回收站,也就是屏幕一闪的功夫;用硬盘对硬盘的方式复制DVD容量的文件,所用的时间……还是不用秒来计算了……根据实测,所用的时间,就是DVD的包装盒从二层楼高的地方掉到地上所用的时间……
>
> 请见视频:http://www.youtube.com/watch?v=96dWOEa4Djs&feature=player_embedded

--
Cheers,

Oliver Yang

Blog: http://blog.csdn.net/yayong
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