DDRAM Disk: новая эра скоростных накопителей

  И даже современные, достаточно быстрые NVMe SSD накопители, которые просто грандиозно превосходят по скорости HDD, не способны полностью обеспечить дисковой подсистеме необходимую производительность. Хотя и скорости у них самые высокие. Но если вникнуть в этот вопрос глубже, то окажется, что это не совсем так. Скорости у них высокие только при последовательном чтении и записи больших файлов. А при работе с мелкими файлами, скорости у них, к сожалению все же удручающе низкие. А загрузка операционной системы или другого программного обеспечения, это работа преимущественно с мелкими файлами. 

  На протяжении всей эволюции развития компьютеров, разработчики постоянно вели работу по созданию накопителей, скорость которых бы позволяла в полной степени реализовывать производительность остальных комплектующих. И вот, в один из дней группе соискателе пришла в голову гениальная мысль. Можно же взять оперативную память, являющуюся в компьютерах самой скоростной памятью, вставить ее в какой-нибудь переходник и впихнуть в него контроллер для согласования с материнской платой. Ну и вставить еще аккумулятор для обеспечения сохранности информации при обесточивании этого девайса. 

  Как говорится, сказано – сделано. Компания Gigabyte создала первый такой накопитель под названием «Gigabyte I-RAM» в 2005 году.

Он состоял из платы c PCI-слотом для установки в материнскую плату. Причем PCI-слот использовался, только для питания накопителя, обмен данными через него не осуществлялся. Для обмена использовался интерфейс SATA первого поколения, слот которого размещался в верней части платы. На плате имелись четыре слота DIMM для установки в них планок оперативной памяти первого поколения DDR работающих в одноканальном режиме. Также размещался чип с контроллером SATA и контроллером памяти DDR. Ну и аккумуляторная батарея с напряжением 3,7В для обеспечения питания накопителя при его обесточивании с целью сохранения данных.

Емкости аккумулятора хватает на 16 часов автономного питания девайса, После чего, при отсутствии внешнего питания аккумулятор полностью разряжался, и данные безвозвратно терялись. Данный накопитель обладал скоростью 130 Мбайт/с, практически верхний предел пропускной способности интерфейса SATA-1. Скорость, конечно не ахти какая, но зато задержка доступа 0,1 мкс против 100 мкс в современных SSD. Работает данный девайс только с планками памяти объемом 1 ГБ. В сумме получается накопитель на 4 ГБ, что очень даже скромно, но не будем забывать, что это только первые модели.

Модель с памятью DDR3

  Модернизированная модель DDRAM-Disk v2.0 2022 года уже имеет на своем борту 14 слотов под память DDR3. Работает она с планками по 4 ГБ в двухканальном режиме. Итого в сумме накопитель имеет объем 56ГБ, что конечно уже значительно больше, но все также очень скромно.

Для обмена данными здесь уже используется шина PCIe 4,0 x 8 и протокол обмена NVME 1.3, чип используется Silicon Motion SM2264. Скорость этого накопителя на скрине ниже.

Модель с памятью DDR4

  Следующая модель DDRAM-Disk v3.0 имеет 18 слотов под память DDR4. Память накопителя составляет 72ГБ. Протокол обмена такой же, как и в предыдущей модели. Скорость накопителя просто космическая, до 15ГБ/с при последовательном чтении и записи, и до 3,8ГБ/с при случайном. Охлаждение контроллера здесь уже активное, поскольку пассивное не справляется.

Эти накопители хорошо подошли бы для работы в серверах, или там где востребованы очень высокие скорости и ничтожно малые задержки накопителей.