我所幻想的i-ram和SSD混合型硬盘方案

whateveru

我设想了一种特殊的硬盘,那就是i-ram和ssd的混合型硬盘,注意这里面的i-ram只有一颗很弱的电池,只要求它能坚持一分钟左右离线读写,i-ram的容量也不需要很大,比如说512MB,然后写入逻辑都是先入i-ram，经过优化（例如攒足一定的大小、等待1分钟的变化之后）再分批写入ssd，电池的作用是万一突然停电，我编写的固件（当然这种可能性不大）就会智能的把前面的写完成（安全的部分），防止数据过多丢失（仅丢失windows缓存部分，这部分由操作系统负责，是没有办法的）
传统缓存就是缓存，没有掉电保护的功能，我主要就是增强它的掉电保护和容量，同时优化ssd写入增寿


以下是看过回帖后我的补充说明，即19楼
我的意思就是这个缓存已经不是传统型缓存了,我这个SSD其实是一半i-ram一半ssd,不是属于任何一方

i-ram的毛病很明显,一方面不能做得太大,一方面掉电后还不能坚持很久,而且越大越耗电,这里的坚持时间就算是几个小时也形同笑话

SSD的毛病自然是写入寿命的原因使得固件需要优化写入浪费时间,导致空间渐满的时候速度下降,而且就算OS和固件之类作全面优化,OS的缓存跟笑话没什么两样,根本不能保证可靠性,所以免谈.固件再怎么优化,几十MB的不可靠缓存也做不了什么大文章

我现在这么一来,i-ram部分变成了绝对可靠的缓存,它的安全概念我把他提升到100%,因为它的电池只需要在突然断电后、bird man拔线后等各类故障后坚持十几秒把剩下的东西写进SSD就可以了,所以你可以理解我的i-ram就是SSD的i-ram模式

请千万注意,数据是进入硬盘i-ram还是ssd这不归OS管,只要写入从逻辑上就已经实际写入我这个特别硬盘了,读的事情当当然更好办,到时候KO了就行,主要是我的i-ram是安全i-ram,极限情况下,用户用了几百个小时,我盘的SSD分部写入数据可以为0!

最后，为什么不做成机械硬盘+安全iram的模式？这个你只要用脚趾头想就可以了

bcyj

再说明一点吧,电池在需要校验的阵列上是保证阵列的数据校验正确的,单盘就不存在这情况

bcyj

当缓存很小的时候最重要的东西的确是内存上
但是缓存足够大的时候你还这么认为吗？
楼主的假设是建立在大缓存的时候
另外我的5I的卡没电池一样用  一样开写缓存  断电也没掉阵列   电池除了用来保存缓存上的数据 ...
二代战神 发表于 2009-5-10 12:19

你应该不是行内人,我就简单点说
一,为了错误恢复,一个程序设计上的基本原则copy on write,日志式磁盘系统,事务式数据库,都是为了防止出现这个情况下.
二,需要保证数据安全性的机器,没有不配备后备电源的.在这个情况下,如果不正常的掉电,说明系统本身不稳定,系统本身不稳定就已经是最坏的情况.
三,缓存再大,里面的数据也只是真正的存储介质里的部分镜像,并不存在排它性.不会因为缓存没满就不写入真正的存储介质.缓存与真正的存储介质的数据差只有单位时间里的速度差所造成的.楼主的设想,例如一分钟才把缓存的内容写入一次真正的存储介质不现实,也不必要,如果一个数据,一分钟内有可能更改两次的,根本不应该放在硬盘上.
四,成本是永恒的话题,不过我们暂不说成本了.共享与独立,那个是发展方向,我举一点例子吧,显卡的vs,ps合并成us,cpu上x2的独立l2到core的共享l2到x4的大容量l3.pci的共享到pcie的独享.ide的共享到sata,scsi的共享到sas,这个原则就是不让接口成为瓶颈.
五,说回成本了,资源不可能无限.现在的磁盘上的缓存正是于由这样是成本最低的实现方式.

二代战神

正常关机,重启的话,卡上的数据是确保已经写入的
如果是不是正常关机重启,那其实丢的最重要的还是系统内存里的,卡上的反而不那么重要了
电源和缓存都是一个资源,你觉得是共享的好还是独立的好?共享的可以有需者多 ...
bcyj 发表于 2009-5-10 01:41

当缓存很小的时候最重要的东西的确是内存上
但是缓存足够大的时候你还这么认为吗？
楼主的假设是建立在大缓存的时候
另外我的5I的卡没电池一样用  一样开写缓存  断电也没掉阵列   电池除了用来保存缓存上的数据  我觉得我没啥用   桌面应用也就保存了一个缓存数据而已   即便是服务器应用   你敢因为服务器本身没有UPS  所以也不给阵列卡配电池吗？  仅仅是因为在内存上的数据都丢了  要缓存上的干什么！

另外内存上数据丢不丢和缓存上的没有什么关系    如果一个数据库应用日志和数据分别存储于两个阵列  这个时候断电   内存上的数据丢了   但是之前的操作日志已经写入磁盘了   数据却还只在缓存上   如果没有电池  缓存上的数据也丢了  你重启之后怎么保证数据一致性？

关于独享还是共享  这个问题我想不需要讨论了   如果共享是最优方案  磁盘上的缓存就被现在大容量的内存替代了  共享只是在资源有限的时候不得已的方案

bcyj

这个还是掉电的问题么  呵呵
外部的UPS不能保证卡不掉电啊
楼主的想法不是把能源做在外部的磁盘控制器上而是做在盘上
这个和卡的差别还是比较明显的  嘿嘿

关键就是主控IC要干的活又多了   估计这样的固件也 ...
二代战神 发表于 2009-5-9 23:35

正常关机,重启的话,卡上的数据是确保已经写入的
如果是不是正常关机重启,那其实丢的最重要的还是系统内存里的,卡上的反而不那么重要了
电源和缓存都是一个资源,你觉得是共享的好还是独立的好?共享的可以有需者多占资源,和core的l2 cache一样

二代战神

电池可以用燃料电池,剩多少有数,而且对功率输出的要求没那么高,所以可以相对做得小一些

差点忘了,我这玩意儿不突然掉电电池是不耗电的,燃料电池是绝配阿,不是三天两头停电几百年也不需要补充燃料

就是每次关机 ...
whateveru 发表于 2009-5-10 00:17

你这个技术要是去等燃料电池小型化  哦不对 是微型化  估计你我都已经退休了才能用上了

而且燃料用完了就等于宣告此硬盘不保险了要反厂了

目前燃料电池技术是用来解决能源转换效率和污染排放问题的  而不是解决小型化和寿命问题的。

电子产品是要靠巨大的产量来生存的   能够和电子产品比量的人类生产活动除了粮食估计也就纺织工业了  

任何高成本的   或者短期内不能降低成本的方案都是会被否决的

考虑寿命必然是用电容而不是电池

另外你如何告诉你的电池是突然断电还是正常断电？要解决这个问题必然需要在存储介质被断电后其自身做一个分析处理  这个必然需要耗电！

另外如何保证在长达几年的时间内保证电池内的燃料不发生化学反应  不泄漏   正常存储着自身的化学能，上帝啊，希望我们退休的时候能够看到这些问题的解决  我能开着燃料电池的汽车找楼主喝茶去……

whateveru

电池可以用燃料电池,剩多少有数,而且对功率输出的要求没那么高,所以可以相对做得小一些

差点忘了,我这玩意儿不突然掉电电池是不耗电的,燃料电池是绝配阿,不是三天两头停电几百年也不需要补充燃料

就是每次关机必须达成协议慢着点,可以省点"油"...哦,还是需要浪费燃料的...这个东西不可能瞬间启动

二代战神

是的,我的意思就是这个缓存已经不是传统型缓存了,我这个SSD其实是一半i-ram一半ssd,不是属于任何一方

i-ram的毛病很明显,一方面不能做得太大,一方面掉电后还不能坚持很久,而且越大越耗电,这里的坚持时间就算是几个 ...
whateveru 发表于 2009-5-9 23:49

你的想法很好
其实类似的东西已经有了

不过那个是东西的思路正好和你相反 那东西是I-RAM 用SSD做断电时的备份介质

你的思路是不错但是关键问题是能源存储和控制IC  

现成的电池会导致盘的形状和尺寸不好控制在工业设计上是个麻烦  定做的锂电价格太高      而且电池这个东西不是电子产品价格几乎不会降   另外就是电池有寿命问题 这个是最重要的问题  电池是个极不可靠的部件 充放电几百次 寿命也就差不多了。。。。
或者用高容量电容    对这个东西不怎么了解   但是个人对这个东西的概念是报废率挺高的   一个客户最近在给某大公司的电站储电用的超大容量电容 做质量检测   50%上下的报废率  估计这玩意成本一时半会儿也下不来  就是不知道  完成1G数据从缓存到flash的写入到底需要多少电。

IC的话  我就彻底外行了  不敢妄言……

楼主的想法是好的实现起来还是还是有难度的  有些问题也不一定是厂家砸钱就能解决的

whateveru

是的,我的意思就是这个缓存已经不是传统型缓存了,我这个SSD其实是一半i-ram一半ssd,不是属于任何一方

i-ram的毛病很明显,一方面不能做得太大,一方面掉电后还不能坚持很久,而且越大越耗电,这里的坚持时间就算是几个小时也形同笑话

SSD的毛病自然是写入寿命的原因使得固件需要优化写入浪费时间,导致空间渐满的时候速度下降,而且就算OS和固件之类作全面优化,OS的缓存跟笑话没什么两样,根本不能保证可靠性,所以免谈.固件再怎么优化,几十MB的不可靠缓存也做不了什么大文章

我现在这么一来,i-ram部分变成了绝对可靠的缓存,它的安全概念我把他提升到100%,因为它的电池只需要在突然断电后、bird man拔线后等各类故障后坚持十几秒把剩下的东西写进SSD就可以了,所以你可以理解我的i-ram就是SSD的i-ram模式

请千万注意,数据是进入硬盘i-ram还是ssd这不归OS管,只要写入从逻辑上就已经实际写入我这个特别硬盘了,读的事情当当然更好办,到时候KO了就行,主要是我的i-ram是安全i-ram,极限情况下,用户用了几百个小时,我盘的SSD分部写入数据可以为0!

二代战神

其实raid卡上的电池主要不是这个作用,防掉电这个用ups就可以.成本也低
卡上的电池主要是保存运行时的数据参数,日志..就算有ups,卡在重启时一样会断电
bcyj 发表于 2009-5-9 17:37

这个还是掉电的问题么  呵呵
外部的UPS不能保证卡不掉电啊
楼主的想法不是把能源做在外部的磁盘控制器上而是做在盘上
这个和卡的差别还是比较明显的  嘿嘿

关键就是主控IC要干的活又多了   估计这样的固件也不怎么好写吧

我也不在行  随便说说

bcyj

其实raid卡上的电池主要不是这个作用,防掉电这个用ups就可以.成本也低
卡上的电池主要是保存运行时的数据参数,日志..就算有ups,卡在重启时一样会断电

二代战神

楼主的一个想法和raid卡不一样

就是电池的作用   传统机械硬盘  配在缓存卡上的电池是让缓存不掉电用

但是SSD不一样  电池的电量和电流不需要驱动电机  是用可能用来将缓存数据写入flash的

只是电池好像不可取用大容量电容更合适

这个需要SSD的主控IC支持

bcyj

15k6单盘持续150以上,和sata还是有差距的

GZ_Ranger

虽然非编基本上都是持续读写,不过如果是intel的ssd,还是e的,不用比了,相同盘数下绝对intel的快.
不过如果是15k6 x 2和x25-e单盘来比,就应该是15k6 x 2比较快
bcyj 发表于 2009-5-9 08:39

要持续读写，买普通sata就够用了，15k6太奢侈。

jingzhenyu

这种产品已经有了。

bcyj

虽然非编基本上都是持续读写,不过如果是intel的ssd,还是e的,不用比了,相同盘数下绝对intel的快.
不过如果是15k6 x 2和x25-e单盘来比,就应该是15k6 x 2比较快

东方未明

10年，超过预想的了 问下楼上朋友 我用来做PS +视频合成 用 intelSSD E的盘做系统装程序+一个大的硬盘放素材 是这样快还是做普通硬盘做raid10快啊 ~

bcyj

目前所见的,大部分人在用一年之后,刷写数会在1000左右,也有差不多十年的寿命了

东方未明

现在的SSD 一般家用能用几年啊？

bcyj

再从算法上说说吧
廷长使用寿命,ssd理论上的寿命就是每个区块的写入次数.
优秀的算法,只能使每个区块的写入次数接近完全平均,不可能超过理论上的寿命的,在这里来说,目前的平衡读写算法已经很不错,离理论上的最优值相差不到百分之三...