
nand闪存
以nand型闪存作为硬盘的缓存区在技术上完全可行,首先,nand闪存具有不挥发性,在掉电的情况下,闪存中的数据也可以永久保存,与磁性记录的硬盘毫无二致,作为硬盘的缓存非常合适。
其次,nand闪存在速度上拥有绝对的优势,目前三星的“onenand”型闪存可以达到108m的平均读取性能,虽然目前的7200转硬盘的突发传输速率可以到达120m以上,但是其平均传输速率只有50m左右。仅为onenand闪存的一半,即使是传统的nand闪存的读取速率也能达到36m左右,超过各品牌5400转笔记本硬盘。而这些都基本是nand闪存最基本的数据规格,如果采用内存模组的多芯片,多传输通道设计,那么nand的传输速度会有成倍的提升。在写入方面,nand/onenand闪存在7-10m范围内,这个指标虽然比较低,但是在多通道设计下,闪存模块同样可以实现超越硬盘的写入速度。
如果能以高速nand闪存来取代硬盘承担主要的数据读写任务,那么数据操作性将大大加快,最直接的好处就是系统开机和程序加载时间将会大大缩短,这无疑将会给用户带来更好的使用感受。不过,要将这种想法变成现实还并不是那么容易,必须要面对以下两个问题,其一,nand闪存加速功能采用何种形式与系统连接。其二,如何在软件上提供支持,令nand闪存的读写优先级别高于硬盘。 ● robson技术:nand扩展卡让存储加速
robson技术将会首先出现在代号为“santa rosa”的第四代移动技术平台中,这样笔记本将成为robson技术最早的受益者。在具体实现上robson采用闪存加速卡+核心驱动的模式运作,扩展卡包含一块nand闪存,闪存容量可以在128m-4g之间,闪存的容量越大,容纳的数据量就越大,加速效果越好,控制芯片则负责传输实际的数据读写动作,功能类似于pc系统中的内存控制器,而它采用何种设计直接关系到闪存加速能达到什么样的效果。

我们知道,诸如usb接口的闪存盘以及各种闪存卡的读写速度都非常的慢,主要原因在于接口控制芯片的制约,令内部的nand闪存无法在最高性能的理想模式下工作,再加上这些设备对速度并没有太高的要求,厂商一般都使用读写速度为17m/s的低速nand闪存芯片,在这些因素的制约下,u盘和存储卡自然就无法获得高性能。但是robson加速卡以性能为第一要务,除采用高速nand闪存外,英特尔还将采用多通道总线,将多枚nand芯片捆绑在一起并行读写,这样就可以大幅度提高闪存模块的读写效能,从nand闪存现有性能指标来看,并行读写的效果将极其惊人,若采用108m/s读取速度规格的onenand闪存,且采用双芯片并行读写的设计方案,那么robson模块将可获得200m/s以上的读取速率。
作为对比,我们不妨看以下事实,若采用15000转的scsi硬盘构成raid 0系统,平均读速率大约可以在100-130mb/s左右,尽管英特尔还没有完全公布robson模块的具体设计细节,但业界认为它将会远超过硬盘的读写速度。 robson接口控制芯片除了负责闪存读写的实际控制之外,还掌管模块本身与系统的通讯。robson并非采用专用于存储的sata-300接口,而是采用pci express串行总线直接连接在南桥上,robson将会采用小体积的mini pci express卡的形式存在,这种卡的外观类似于迅驰平台的3945abg无限网络模块。如果用户嫌模块中闪存容量不够大,还可以自己更换规格更高的robson加速卡。但是轻薄型的笔记本内部空间可能没有那么充裕,无法提供robson加速卡的安装位置,那么直接将robson加速卡上的元件焊接在主板上,也许是个不错的主意。

目前robson模块采用的是pci-e接口
如果没有驱动程序的支持,robson加速卡就和一块普通usb闪存盘没有区别,倘若要实现加速功能,就要求系统在启动程序和做各类数据操作时都将robson作为第一选择,显然专门的驱动程序必不可少。英特尔表示robson驱动将具有跨平台性质,除了windows vista以外,windows xp,mac os以及linux操作系统都将有对应的robson驱动,以保证该技术在各类操作平台中都保证受益。驱动程序的主要功能就是将系统和应用程序启动所需的数据,预先加载到robson加速卡中,闪存容量越大,就能容纳越多的程序。

robson模块基本工作原理
这样,当用户启动操作系统和应用程序时,cpu将会通过pcie总线直接从robson加速卡中获取数据,并将其加载到内存中。因为robson加速卡读取响应更快,数据传输率也就更高,加载等量数据所需要的时间也就更少,因此就能提高启动速度。在数据写入的时候,robson驱动将robson加速卡作为第一写入目标,数据首先被写入到闪存中,如果闪存空间写满,系统会自动启动硬盘,并将相应的数据写入。在这个过程中,硬盘可以长期处于休眠状态,这不仅有利于大幅度降低系统的功耗,更可以降低硬盘的发热量,提高笔记本使用舒适度,同时也可以大大延长硬盘的使用寿命,robson加速卡的容量越大,可以容纳的数据就越多,硬盘启动的时间就越短,降低功耗的效果就越好。 在操作系统和程序启动方面,robson技术的加速效果也是立竿见影,由于休眠的数据可以存储在闪存芯片中,系统开机恢复到可以操作的状态仅仅需要5秒钟的时间。即便完全重新启动,速度也比标准机型快的多,程序启动方面,英特尔演示机型开启adobe reader费时5.4秒,而支持robson技术的机型启动仅仅需要0.4秒,用户几乎感觉不到任何停顿。

使用robson的笔记本(左)启动速度明显要快
而在响应速度上,robson也具备很强的优势,在mobilemark测试中,robson模块在连续操作下的平均延时仅为2.6毫秒,这个数字远远低于常规的硬盘,低延迟能够有效缩短cpu索取数据的等待,cpu的工作因此也变的更加有效率。而在功耗方面,robson模块的功耗仅仅为0.1瓦,而平台的2.5英寸笔记本硬盘的平均功耗一般都在1-1.3瓦左右,实际运行时,robson机型存储系统的平均耗能为0.49瓦,这其中包括robson模块与间隔启动的硬盘的功耗,而常规机型的平均耗能达到1.18瓦,英特尔表示,仅此一项技术就可以让笔记本的使用时间多出20分钟。

robson优异的功耗表现
更快的系统和程序启动速度,更长的电池使用时间,robson技术将极大的提升用户的使用体验,同时将进一步增强英特尔移动平台的竞争力,在英特尔的强力推动下,robson有望在2007年获得广泛的应用,这项极富实用意义的技术将无疑受到用户的热烈欢迎。
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