大數據和雲計算技術

RAM：隨機存取存儲器（random access memory，RAM）又稱作「隨機存儲器」，是與CPU直接交換數據的內部存儲器，也叫主存(內存)。

它可以隨時讀寫，而且速度很快，通常作為作業系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介。

內存速度非常快，但是同時也有一個特性就是易失性，當電源關閉時RAM不能保留數據。

如果需要保存數據，就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中（例如硬碟）。

硬碟雖然非易失性，但是速度非常慢。

所以硬碟和內存之間就有非常多的非易失性存儲，一直在發展。

今天簡單梳理下常見的：

SSD :

固態硬碟（Solid State Drives），簡稱固盤，固態硬碟（Solid State Drive）用固態電子存儲晶片陣列而製成的硬碟，由控制單元和存儲單元（FLASH晶片、DRAM晶片）組成。

NVDIMM：

non-volaitle dual inline memory module,一種集成了普通DDR RAM + 非易失性FLASH晶片的內存條。

在系統異常掉電時，NVDIMM藉助其後備超級電容作為動力源，在短時間內將數據放入flash晶片，從而永久保存內存中的數據。

相比其他介質的非易失性內存，NVDIMM已逐步進入主流伺服器市場，micron，viking，AGIGA等國外內存廠商皆以推出自己的NVDIMM。

3D Xpoint:

3D Xpoint拋棄了在NAND晶片的核心-----電晶體。

NAND的工作原理是運動的電子來回在稱為其「浮動柵」的電晶體來回跑到，來表示二進位代碼的零與一。

這種技術的一個問題是，它不能在一個時間從新單個比特的數據。

需要較大的信息塊被擦拭，然後重寫以合併更改。

3D XPoint的工作原理與NAND存在著根本性的不同。

NAND通過絕緣浮置柵極捕獲不同數量的電子以實現bit值定義，而3D XPoint則是一項以電阻為基礎的存儲技術成果，其通過改變單元電阻水平來區分0與1。

3D XPoint的結構非常簡單。

它由選擇器與內存單元共同構成，二者則存在於字線與位線之間(因此才會以『交叉點』來定名)。

在字線與位線之間提供特定電壓會激活單一選擇器，並使得存儲單元進行寫入(即內存單元材料發生大量屬性變化)或者讀取(允許檢查該存儲單元處於低電阻還是高電阻狀態)。

我猜測，寫入操作要求具備較讀取更高的電壓，因為如果實際情況相反，那麼3D XPoint就會面臨著上在讀取存儲單元時觸發大量材料變化(即寫入操作)的風險。

上圖是對比各種介質之間的延遲，3d xpoint的延遲在10ns級別，總的來說，而3D XPoint架構其實是一種大容量存儲技術，雖然比DRAM要慢，但它比DRAM要便宜，比NAND要快，但是比NAND要貴，最重要的是它是非易失性的。

所以，斷電之後數據不丟失。

就基於3D XPoint的產品來講，其最為立竿見影的應用方式就是在DRAM與SSD之間充當新的存儲層。

在計算科學發展的歷史長河當中，存儲與處理器之間的其它層級一直在不斷出現——晶片內多級緩存、晶片外緩存、以及SSD緩存等等——而3D XPoint內存將充當這一體系當中的另一種新型存儲介質，從而彌合DRAM與現有高速非易失性存儲方案之間的空白區域。

通過將3D XPoint作為另一種緩存層，這項技術將被應用於未來的高速應用程式（最典型就是資料庫應用，緩存應用）當中，從而克服目前內存容量或者存儲延遲給這類應用造成的拖累。