#45 存储器的过去和未来——从纸带到DNA存储
14 Jul 2020 · 56 min
在本期《牛油果烤面包》播客中,主持人Stuart、Shawn 与 Windy 以轻松的访谈形式回顾了计算机存储技术的演进,并展望了未来可能颠覆现有体系的前沿技术。节目首先回顾了传统磁介质(磁带、硬盘、光盘)和固态存储(SSD、闪存)的发展历程,随后聚焦于业界热议的 Storage Class Memory(SCM)——包括 Intel 的 3D XPoint(PCM)、相变存储(PCM)、STT‑MRAM、ReRAM 等新型存储介质,讨论了其在速度(10‑20 ns)与容量、持久性之间的潜在优势以及当前的技术瓶颈(写入寿命、量产延迟)。随后,主持人以游戏主机(PS5)为例,说明更快的 SSD 已经在提升用户体验,而真正的 SCM 若能实现“内存速度+外存容量+断电保持”,将彻底改变热/冷数据分层、提升 VR/AR、数据库以及高性能计算的效率。节目进一步探讨了离线备份的演进,从磁带到可能的 DNA 存储,解释了 DNA 读取/合成技术的进步、极高的存储密度以及长期可靠性,并简要提及 DNA 计算的科幻前景。最后,主持人总结了三大技术趋势:传统磁盘/SSD 的成熟、SCM 的商业化前景以及 DNA 存储的远景,并呼吁听众关注这些可能在未来三十年内改变数据存储格局的技术。
Chapters
你 知道 嗎 存儲器 的 歷史 比電子 計算機 還要 長 幾倍 今天 我們 就 來 聊 一聊 計算 機存 儲器 的 歷史 大家 熟悉 的 硬盤 光盤 等 都 會 出鏡 我們 還討論 了 現今 存儲器 發展 的 三個 趨勢 如果 你 在意 你 的 電腦響 應 速度 的 話 其實 可能 固態 硬盤 比 你 的 處 理器 更 重要 但 如果 突然 英特尔 这个 技术 来 了 让 我们 可以 把 所有 的 数据 都 当成 热 一样 存 的 时候 那 我们 发现 这个 问题 我们 已经 解决 了 你 可以 想象 DNA 的 容量 有 多少 一个 人 的 DNA 数量级 大概 是 几百 兆 但是 你 想 那 几百 兆 是 存在 哪 了 是 每个 细胞 的 细胞核 里面 都 存 了 这么 多 这里 是 牛油果 烤面包
大家 好, 我 是 Shawn 我
是 斯托 亚特 我 是 Windy 欢迎
大家 又 来到 了 我们 牛油果 烤面包 节目 这 一期 我们 就要 谈谈 一个 非常 硬核 的 话题 叫 计算机 的 存储 然后 我们 之前 做 了 两期 关于 房地产 的 节目 听众 朋友 们 是因为 房地产 节目 关注 到 我们 的 节目 放心 我们 接下去 一期 就 会 给 大家 讲讲 如何 造 房子 我们 的 话题 越来越 高级 了 但是 anyway 这 一期 呢 我们 回到 我们 的 科技 博客 的 这样 的 一个 定位 然后 正好 我们 的 主播 司徒 亚特 也 是 一个 处局 库 方面 的 大牛 平时 会 跟 计算机 的 存储 打 很多 的 交道 所以 这 一期 就 请 他 给 大家 来 讲讲 计算机 的 存储 的 来龙去脉 我们 今天
谈论 的 存储 主要 谈 的 是 存储介质 狭义 的 存 的 硬件 所以 这个 存储 主要 分 几种 呢 我们 平时 买过 电脑 的 或者说 有 手机 的 大概 都 有 这么 一个 印象 就是 有 两种 存储 我们 很 熟悉 一种 叫做 内存 内存 是 什么 呢 就是 大家 都 印象 就是 那个 数 特别 小 的 那个 买 电脑 一般 会 有 两个 数对 吧 一个 是 比如 512M 或者 是 1G 那個 就 叫 內存 另外 一個 就是 好 幾百 G 那個 那個 就 叫做 一般 叫做 外存 或者 是 叫 硬 盤現 在
已經 不是 幾百 G 了 已經 是
TB 了 就是 T 了 就是 幾 T 了 是 吧 就是 數小 的 那個 就 叫做 內存 那個 玩意 特別 的 快 但是 呢 一關機 就 沒 了 那個 可以 永久 保存 的 但是 慢 的 那個 叫做 外存 那麼 在 兩者 之外 呢 還有 一種 叫做 近線 存儲 就是 比 你 的 硬盤 啊 比 你 的 外存 啊 還慢 的
那 部分 像 那种 比 硬盘 还要 慢 的 存储 平时 作为 一个 平民百姓 的话 会 接触 到 吗 过去 是
很 难 了 但是 现在 也 会 有 因为 比如说 我们 大家 都 会 用 百度网 盘 是 吧 或者 是 就 那种 网盘 它 属于 就是 自己
家里 不会 买 这样 一个 硬件 但是 会 通过 一些 互联网 的 服务网 盘
不能 说 是 那些 还慢 的 服务 了 因为 网盘 还 挺快 的 是 吧 有 的 时候 比 我 硬盘 还 快 但是 网盘 后面 的 技术 可能 有 一些 比较 冷 的 数据 或者 是 备份 的 数据 会用 在 那些 更慢 的 一些 存储 上 这个
叫 什么 名字 来 着 近线 存储
或者 叫 nearline 存储 就 远近 的 近 对 一般 是 说 在线 进 线 离线 online, nearline, offline 进线 是 介于 离线 和 在线 之间 的 我们 来 扒 一 扒 历史 吧 其实 呢 我 在 准备 之前 我 在 想 现在 内存 肯定 生命力 最长 的 是 硬盘 呢 但是 我 进行 了 一定 程度 的 谷歌 发现 在 存储 历史 上 生命力 最长 的 并 不是 硬盘 而是 纸带 这个 其实 感觉 可
理解 因为 我 记得 好像 以前 看 计算机 刚刚 发明 出来 的 时候 大家
就 在 那边 拖 点子 这个 可能 在 影视作品 里 经常 看到 纸袋 我谷歌 的 结果 其实 纸袋 在 1725 年 就 发明 了 你 看 想想 计算机 是 大概 在 1940 年代 发明 的 这个 纸袋 是 在 1725 年 发明 的 那会 怎么 用 呢 好像 18 世纪 的 那 时候 叫 有 那种 叫 什么 微分 机对 就是 做 了 一个 机器 是 一个 机械 的 它 好像 可以 用来 做 差分 啊 还是 微分 啊 什么 之类 的 就是 所以
那个 时候 就 大家 数学 不用 那么
好 了 所以 就 那个 时候 就 有 一些 机器 啊 就 是不是 计算机 啊 就是 机器 可以 使用 这个 这个 你们 有没有 看过 西部 世界 啊 它
有 荧幕 好像 是 在 那边 一个 机器 在 那边 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔
噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔
噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔
噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 噔 � 每天 接触 之前 那个 钢琴 应该 是 用 纸袋 吧 我 印象 中是 用 音符 放在 纸袋 上 然后 带 着 纸袋 那个 钢琴 的 声音 就 弹出来 了 也 可能 我 记错 了 所以 就是说 它 是 可以 用 机械 带动 的 然后 一直 到 1890 年 美国 的 人口普查 是 用 纸袋 做 的 這個 是 紙袋 可能 是 第一次 大規模 被 使用 這次 人口普查 美國 的 最新 一次 人口普查 是 在 上網 做 了 但是 在 上 一次 還是給 你 張紙然 後 拿 那個 筆塗 那個 黑點 有 沒 有 印象 答題 卡其 實紙袋 直到 今天 依然 還有 一定 用 用 就是 現在 的 考試 答題 卡 和 選舉 的 那個 投票 卡還 在 某種 程度 上 是 依然 在 使用 一直 到 1950 年代 那個 時候 大概 計算 機剛 開始 的 時候 紙袋 在 應用 於 美國 各行 各業 紙袋 到 處 都 在 使用
所以 说 像 我们 那 时候 看 历史 会 说 那 时候 计算机 是 用 纸袋 打点 其实 并 不是 一个 针对 计算机 的 发明 而是 说 那个 纸袋 其实 已经 用 了 只是 说 计算机 是 它 的 一个 新 的
运用 图对 可以 这样 说 所以 说 电子计算机 的 历史 大概 是 70 年 吧 但是 这个 纸袋 的 历史 是 将近 30 年 其实 在 纸袋 面前
计算机 其实 就是 个 弟弟 就 我们 一直 以为 纸袋 就是 计算机 的 一个
弟弟 是 个 孙子 如果 你 去 计算机 历史博物馆 的话 你 说 电子计算机 的 最 开始 1940 年代 之前 还有 一些 先驱 啊 比如说 二三十 年代 的 一些 先驱 但是 他 把 历史 一直 归宿 到 了 17 几 几年 那个 差分 机只 带 在 1950 年代 的 广泛 使用 于 各行各业 一直 到 1980 年 还有 一定 程度 的 使用 啊 最终 当然 肯定 是 被 取代 了 另外 一種 可能 里程碑式 的 存儲 是 1932 年 的 瓷鼓 這個 我 從 來 沒 有 聽 說過 是 什麼 東西 但是 也 當時 也 曾經 被 廣泛 應用過 的 也 是 一個 你 可以 聽到 帶瓷 了 說 明瓷 系列 開始
了 電器 時代 開始 到 來 磁
是 个 什么 东西 呢 就是 它 通过 磁铁 一样 的 阴极 阳极 在 一个 磁 的 介质 上 把 它 数据 写 到 里面 然后 取 的 时候 用 磁头 怎么 读出来 这是 后面 我们 要说 的 很多 的 磁 系列 的 存储 应该 大概 都 是 这么 一个 原理 就是 用 磁铁 的 阴阳 极 的 方法 来读 我们 在 1945 年 出现 了 磁芯 内存 我们 现在 的 内存 用 的 是 DRAM 那个 时候 是 用 的 是 类似 于 核 硬盘 一样 的 这么 一个 磁心 内存 的 方式 1945 年 啊 195 年 出现 了 磁带 啊 这 是 今天 的 一个 配角 磁带 磁带 是
干什么 的 开始 到 我们 有 印象
的 东西 其实 新 一代人 不 一定 对 磁带 有 印象 新一代 可以 看
动画片 EVA 男主角 一直 拿 着 一个
索尼 的 磁带 如果 是 80 后 的话 应该 会 知道 我们 小 的 时候 会 听 卡带 会 有 一个 叫 随身听 或者 像 录音机 的 东西 可以 转 那个 带子 就 跟着 那个 转 就 转到 不停 的 位置 会 有 一个 磁头 会读 里面 的 东西 转换成 声音 这是 磁带 磁带 在 195 年 被 发明 出来 以后 因为 磁带 这样 东西 的 特点 是 说 它 的 密度 比较 高 因为 它 可以 卷 起来 另外 它 是 离线 的 装上 读完 了 就 可以 取出 来换 一个 所以 它 是 一个 离线 的 存储 就是 我们 前面 说 进线 再现 离线 磁带 从 开始 就是 一个 离线
的 存储 就 意思 是 把 它 从 机器 上面 拿 下来 它 那个 也 没 问题 可 插 可拔 数据
就 在 那边 对 它 的 读取 比较慢 0 后 可能 都 很 难 理解 了 就是 你 要 读出来 你 要 转到 那个 位置 才能 读出 那个 数据 你 听歌 听到 第三首 你 要 转到 第三首 才能 听 对 吧 所以 它 的 速度 很慢 你 不能 跳转
对, 我 记得 就是 之前 玩 Walkman 的 时候 它 下面 是 有 两个 往前 的 符号 嘛 你 会 听到 它 在 那边 卷 那个 磁带 当然
这个 慢是 两点 了 就是说 你 读 的 吞吐量 并 不慢 就是说 你 要 读出来 的 数据 是 每秒钟 是 可以 读出 很多 数据 的 但是 你 要 找到 你 想 读 的 那个 数据 是 很 慢 的 因为 你 要 转到 那个 地方 才能 读 就是 你
一首歌 他 那个 该放 还是 放 也 不会 说放 了 一半 哎 这个 声音 歌唱 的 声音 可能 存储 不了 那 没有 这样 只是 说 你 到时候 要 跳 歌 的 时候 就会 很慢 磁带
在 今天 依然 被 使用 很多 备份 数据 都 会 存储 到 磁带 上 那 我们 说完 磁带 我们 在 1956 年 依然 是 50 年代 啊 一个 我们 今天 的 一个 主角 之一 诞生 了 就是 硬盘 1956 年 呢 我们 就 出现 了 我们 今天 的 主角 之一 啊 就是 硬盘 我们 前面 说 过 我 认为 我们 硬盘 是 现在 我们 最 坚挺 的 存储 其实 是 纸袋 硬盘 是 个 什么 东西 呢 硬盘 是 一个 圆柱 一样 的 东西 我们 很多 人见 过 是 个 圆柱 一样 的 东西 里面 有 磁片 一层 一层 一层 然后 是 有 一个 机械 臂 在 转 的 大家 会 有 印象, 硬盘 里面 会 有 一个 东西 在 转, 转到 哪 就读 在 哪, 转到 哪 就读 在 哪, 然后 当然 现在 都 是 封 在 一个 铁盒子 里 了, 很多 人 可能 见过 硬盘, 但是 很多 人 可能 没有 见过, 因为 它 是 封 在 电脑 里 的。
所以 我们 现在 电脑 买 的 时候, 比如说 当然 SSD 当然 肯定 在 谈 嘛, 就是 比较 传统 的 那种 硬盘 就是 1956 年 发明 的 那个 硬盘, 是 一个 东西。
因为 你 会 看到 1956 年代 的 时候 那个 时候 的 广告 是 一个 美女 靠 在 一个 硬盘 旁边 所以 很大 非常 的 大 你 看 现在 硬盘 是 一个 抓 在 手里 的 一个 三寸 的 一个 设备 但是 那个
时候 现在 是 一个 放在 牛仔裤 口袋
里 的 一个 美女 所以 那会儿 有钱人 不是 香车 美女 而是 一个 香 硬盘
美女 这 样子 的 对 硬盘 的 技术 其实 可能 是 变化 不大 的 但是 它 的 工艺 上 天壤之别 了 首先 这个 大小 变小 了 其次 它 的 密度 啊 一张 硬盘 上面 可能 变成 几十 兆 几百 兆 几 G 几十 G 几百 G 几 T 到 现在 要 10T 的 硬盘 我们 后面 会 说 会 要 推出 了 所以 它 的 技术 就 在于 它 在 过去 几十年 内 依然 在 指数 的 增长 它 的 容量 那 我 回到
刚才 的 问题 就是, 既然 硬盘 这么 大, 那么 磁带 那个 时候 其实 也 就 像 现在 看到 的 那样 那么 小。
哦, 磁带 很大 呀, 电影 里面 磁带 都 是 抓 起来 那个 抱 起来 的 东西 吗?
但 至少 不是 你 美女 靠上去 那种 大小。
现在 的 磁带 好像 大小 也 变小 了 很多 它 的 密度 也 是 容量 也 是 增大 了 很多 那么
五一 年 的 磁带 和 五六年 的 硬盘 相比 有 什么 不 一样 之处 呢 硬盘 有 什么 优势 呢 硬盘
是 随机 存储 啊 就是 刚才 说 你 磁带 你 要 就是 想要 读 什么 是 很 慢 的 切歌 吧
我们 就 拿 切歌 做 例子 对切
歌 对 吧 我们 现在 你 如果说 你 在 硬盘 上调 一个 歌 出来 的话 那 你 立刻 就 调 出来 了 对 吧 你 如果 用 磁带 调 一个 歌 你 要 卷 带 嘛 卷上 几十秒 才能 读出来 对 吧 不止 你 还要 先 把 它 放进去 你 还要 找到 那个 卡 把 它 放进去 然后 卷到 那个 位置 才能 听 对 吧 所以 它慢 但是 呢 它
便宜 你 像 他 磁盘 虽然 大 但是 他 那个 有 容纳 大 可以 存 很多 东西 同时 的话 你 找 东西 的话 直接 也 不用 慢慢 的 这样 这样 卷 过去 你 就 直接
就 放 了 一首歌 就是 这样 就是 所谓 的 随机存取 就 会 比较 快 后面 一个 存储 呢 就是 一个 我们 的 炮灰 了 我们 历史 上 昙花一现 的 一个 技术 叫做 软盘 上 好像 对 这个 有个 段子 啊 就是 有
一個 人 已 經為 人父 了然 後 某 一天 在 那邊 家裡面 打 掃然後翻 出來 以前 用過 的 軟盤然 後 他 的 孩子 就 特別 驚訝 說 哇 爸爸 好酷 啊 你 居然 把 電腦 上面 的 保存 圖標給 做成 了 一個 手辦 3D 打印 就是 現在 大家 看到 保存 的 那個 按鈕 那個 圖案 嘛 就是 其實 就是 一個 軟盤 的 一個 樣子 但是 我 不 知道 為 什麼 這一個 曇 花 一現 的 炮灰 技術 反而 成為 大家 對 於 存儲 這個 東西 的 圖標 的 靈感 來源
因为 它 是 一个 可 插拔 存储 对
吧 就是 旧时代 的 USB 旧时代 的
可 移动硬盘 所以 说 这个 东西 就是说 你存 进去 你 可以 把 它 取出 来 再 换 一个 新 的 存 进去 然后 呢 你 想 读 的 时候 你 可以 找到 里面 然后 再 插进去 再 开始 读 所以 这个 软盘 呢 是 1967 年 发明 的 是 一个 8 寸盘 它 和 USB 盘 的 区别 在于 USB 比较 贵 啊 它 软盘 比较 便宜 我们 那 时候 有 大量 的 软盘 一 柜子 的 软盘 1968 年 发明 了 8 寸盘 然后 1976 年 变成 了 5 寸盘 就 变得 更 小 我家 第一个 电脑 就 用 的 是 5 寸盘 那 时候 所谓 的 低密 5 寸盘 360K 我 的 第一台 电脑 是 用 5 寸盘 的 然后 后来 在 198 年 推出 了 3 寸盘 然后 我们 现在 可能 历史 非常 长 的 是 3 寸盘 是 3 寸盘 是 一个 厚 一点 的 比较 小 的 那个 盘 然后 在 194 年 到 了 软盘 技术 最后 的 回光返照 叫做 ZIPDISK 当年 还 认为 Zip 是 个 非常 酷 的 东西 因为 它 有 一百多 兆 一张 软盘 一百多 兆 但是 这个 技术 从来 就 没有 推开 过 然后 软盘 就 销声匿迹 了 就 被 U盘 取代
了 大名鼎鼎 上 心 很多 人 的 共同 记忆 U盘 是 吧 当然 U盘
也 是 个 昙花一现 的 技术 但是 我们 后面 会 说 然后 1960 年会 出现 了 我们 的 另外 一个 今天 的 主角 就 叫做 DRAM 就是 我们 今天 内存 我们 通常 认为 说 的 内存 就是 这个 东西 1970 年 英特尔 推出 了 第一个 商用 的 DRAM 然后 那个 时候 在 1970 年 美日 竞争 的 时代 日本 人 和 美国 人 竞争 制造 内存 最终 日本 人 把 美国 人 打败 了 1976 年 所有 美国 厂商 都 退出 了 生产 内存
那么 你 刚才 说 到 大家 所 熟知 的 内存 都 是 现在 都 是 DRAM 这个 技术 来 提供 这样 的 一个 技术支持 那么 在 这个 DRAM 出现 之前 有 内存 这个 概念 吗
就是 我们 刚才 说 的 磁心 内存 都 没有 见 过 这 东西 它 是 一个 不是 硬盘 也 不是 磁带 但是 它 是 磁 的 里面 有 好多 的 这个 感觉 是 有 网格 状 的 不 知道 什么 原理 这
相当于 是 DRAM 的 前辈 就是 一个 那个 大家 都 没见 过 的 雌性
的 东西 最终 1976 年 日本 人 把 美国 人 轰出 了 这个 行业 日本 人 取得 了 领先 当然 我们 知道 最终 是 韩国 人 大获全胜 现在 所有 内存 几乎 都 是 韩国 做 的 現在 韓國 人成 為 了 DRAM 的 勝出 者 下面 一個 存儲 歷史 上 說 另外 一個 彈劃 一線 的 技術 叫做 光盤 大家 肯定 還 知道
光盤 是 什麼 是 一個 很 有
故事 的 技術 主要 是因为 故事 都 放在 光盘 上 是 吗 听 你
这样 说 都 是 感觉 非常 有 年代 感 就是 那些 伴随 我们 成长 的 东西 现在 都 变成 昙花一现 的
时代 的 炮灰 光盘 这个 技术 大概 是 1978 年 发明 的 1978 年 有 一个 盘 这个 盘 名字 叫做 LaserDisc 激光 盘 光盘 不用 我们 解释 了 大家 都 还 知道 是 什么 因为 大家 都 还 知道 DVD 蓝光 是 什么 东西 的 1982 年 推出 了 叫 CD ROM 现在 依然 还有 CD 吧 195 年 推出 了 叫 DVD 是 比 CD 存 东西 更 多 的 一个 技术 叫做 DVD197 年 推出 了 一个 产品 叫做 CDRW 可 擦写 CD 这是 一个 不 成功 的 技术 用 的 人 并不多 我 还
记得 那 时候 相当于 还会装 一个 软件 叫 NeuroNeuro 那个 软件 就 专门 是 用来 把 你 的 文件 然后 它 叫 烧 Burn 来 把 你 的 文件 烧到 这个 CD 里面 去 自己 写 光盘, 对。 包括 国内 很多 盗版 游戏 都 是 靠 这个 技术 来 写 到 光盘 里面 去 传播。
CD 是 可以 写 一次 的, CDRW 是 可以 反复 擦写 的, 是 使用 非常少 的。 然后 203 年 走 到 了 这个 技术 的 最后 一代, 就是 蓝光。 不 知道 当年 有没有 印象 就是说 微软 的 格式 和 蓝光 还有 竞争 最终 是 索尼 的 蓝光 胜出 那 时候
还有 一个 东西 叫做 什么 HTDVD 好像
是 微软 推 的 一个 项目 它 是 和 蓝光 有 竞争 的 有 那么 几年 两家 公司 在 下马 说 谁 是 DVD 后面 一代 的 技术 最终 是 蓝光 胜出 蓝光 是 索尼 推 的 一个 技术 好像 一直 还是 它 的 专利 索尼 打法 好 我們 談話 一線 的 技術 基本上 已經 說 完 了 就是 一個 軟盤 一個 光盤
這時間 也 慢慢 來 到 現代 說 不定 我們 再過 十年 做 節目 也 是 我們 在 談論 一個 談話 一線
的 技術 下面 是 我們 今天 的 另 一個 主角 就是 閃存 闪存 是 今天 的 另外 一个 主角 我查 了 一下 闪存 是 1984 年 发明 的 其实 是 我们 今天 主角 里面 一个 当然 了 是 一个 相对 晚 发明 的 一个 东西 闪存 是 个 电子设备 和 内存 一样 是 个 电子设备 它 不是 瓷 的 它 不是 里面 有 一个 手臂 在 转 的 它 是 个 电子设备 里面 没有 东西 在 转充 了 电 但是 它 是 一个 永久 存储 就是 拔 了 电 这 东西 还 在 那 它 第一次 得到 广泛应用 是 194 年 的 CF 卡 CompactFlash
这 好像 现在 摄影 还是 有用 吧
第一代 的 数码相机 好像 是 大部分 是 用 CF 卡 的 现在 的 数码相机 多数 都 是 用 SD 卡 了 但是 就是说 我们 的 第一代 数码相机 还是 大量 的 CSR 卡 CSR 比 SD 卡大 好多 很大 的 一张 卡 94 年 闪存 就 广泛 的 应用 了 然后 20 年 推出 了 USB 闪存 USB 闪存 就是 我们 前面 说 过 的 大名鼎鼎 的 USB 那个 时候 闪存 也 是 进入 了 大 时代 那个 时候 数码相机 广泛应用 当然 我们 真正 进入 更大 的 时代 的 是 SSD 就是 固态 硬盘 那么 固态 硬盘 我 还 看 了 一下 我 还 比较 惊讶 于 固态 硬盘 第一个 固态 硬盘 其实 是 在 1983 年 就 有 了 固态 硬盘 其实 是 个 历史 非常 长 的 一个 产品 但是 真正 固态 硬盘 在 广发 应用 是 在 大概 在 207 年 左右 的 时候 开始
真正 起飞 大家 去 买 电脑 的 时候 你 可以 看 它 会 跟 你 说 它 的 硬盘 是不是 固态 硬盘 然后 固态 硬盘 一般来说 它 的 容量 会 稍微 少 一点 但是 会
非常 快 就是 会 比 硬盘 显著
的 加快 这是 另外 一个 选项 就是 刚才 提到 了 那个 磁盘 的 技术
是 吧 现在 你 可以 买 电脑 笔记本 或者 是 台式机 的话 那么 里面 基本上 有 两个 选项 一个 是 固态 硬盘 另外 一个 是 磁盘 就是 硬盘 可以 这样 说 现在 买 电脑 你 从 普通 观感 上 的 速度 就是说 你 的 反应速度 上 来说 最 重要 的 硬件 就是 这个 固态 硬盘 长话短说
赶紧 买 固态 硬盘 是 吧 一个 是 1984 年 的 技术 一个 是
1956 年 的 技术 如果 你 在意 你 的 电脑 响应速度 的话 其实 可能 固态 硬盘 比 你 的 处理器 更 重要 我们 回到 了 历史 啊 说 历史 说 了 这么 长 基本上 是
一个 回忆 回忆 众多 的 谈话 一线
的 技术 为什么 不太用 其实 很大 的 一个 原因 啊 是 便携 存储 这个 东西 已经 几乎 不复存在 了 对 吧 大家 都 是 在 用 云 这件 事情 是 吧 已经 很少 有人 用 便携 的 存储 这 东西 另外 一个 东西 就是说 用 光盘 看電影 這件 事 或者 聽音樂 這件 事情 也 已經 慢慢 慢慢 的 退出 歷史 舞台 了 對
吧 家裡 旁邊 的 那種 賣 盜版 碟 的 小攤 也 慢慢 就 不見 了 被 優酷 愛奇藝 土豆 給 替代
了 在 現在 這麼 一個 雲時代 的 時候 所有 這些 可 插拔 的 這些 存儲 都 變成 了 曇 花 一現 除了 相機 那些 卡 除了 SD 卡 microSD 卡 还是 有 一些 相关 应用 的话 就 所有 这些 可 插拔 的 硬件 都 已经 成为 昙花一现 的 技术 剩下 的 是 谁 呢 我们 刚才 说 过 了 剩下 的 技术 就是 我们 的 内存 DRAM 我们 的 外存 两个 竞争 的 技术 一个 是 硬盘
一个 是 闪存 但是 根据 专家 斯图亚特 的 推荐 大家 还是 赶紧 买 固态
硬盘 我们 的 内存 就是 DRAM 以及 外存 闪存 为主 的 固态 硬盘 以及 硬盘 这是 我们 说 的 今天 我们 说 到 这里 出现 的 三个 主角
就是 大家 平时 去 买 电脑 的 时候 大概 就是 跟 这 几个 技术
打交道 那么 我们 今天 的 存储 的 新 方向 是 什么 呢 我们 今天 要说 三个 新 方向 补充 一句 啊 就是说 我们 刚才 说 的 这个 结构 就是 内存 加 硬盘 或者 固态 硬盘 不仅仅 是 在 笔记本 上 或者 台式机 上 在 我们 的 手机 和 平板 上 也 是 对 吧 里面 有 一个 内存 然后 里面 其实 是 有 固态 硬盘 的 或者说 里面 有 闪存 的 并且 在 我们 的 服务器端 在 云端 那些 服务器端 也 是 云端 的 服务器端 那边 也 是 美台 机器 里面 有 DRAM 的 为主 的 内存 以及 闪存 或者 硬盘 的 外存 所以 基本上 所有 的 计算 设备 就是 这三大 主角 现在 在 占领 着 就是 据 往昔
之前 说 的 纸带 啦 磁鼓 啦 磁芯 啦 然后 磁带 啦 软盘 啦
还有 光盘 全都 挂 了 就 剩下 这个 三大 主角 我们 后面 要说 一说 现在 的 存储 的 新 技术 第一个 趋势 是 说 闪存 硬盘 之争 固态 硬盘 和 硬盘 之争 固态 硬盘 和 硬盘 之争 大概 是从 什么 时候 开始 的 呢 大概 在 206 年 左右 的 时候 有 一个 数据库 界 的 大佬 叫做 JimGray 这个 人 在 20 几年 的 时候 208 年 的 时候 好像 是 坐 帆船 出海 然后 就 失踪 了 在 他 在世 的 时候 被 认为 是 数据库 领域 最 聪明 的 研究者 他 说 过 一句 著名 的话 叫做 flashisdisk, diskistape, tapeisdead 翻译 过来 就是 闪存 就是 硬盘 硬盘 就是 磁带 磁带 已经 死 掉 了 这个 意思 就是说 闪存 这个 技术 因为 它 的 速度 会 让 硬盘 变得 特别 慢慢 到 最终 会 被 淘汰 之类 的 相比之下 太慢 了 这个 闪存 比 硬盘 要 快 多少 呢 相同 容量 的 闪存 随机 存储 每秒钟 可以 比 硬盘 要 高 一万次 可能 不止 一万次 那么
对于 普通 观众 可以 切身 一点 体会 比如说 我 一个 文件 差不多 一个 G 一个 电影吧 那 我 用 闪存 去 拷贝 和 用 硬盘 去 拷贝 那么 它 的 速度 是 什么样 那 还
确实 是 差不多 存储 读取 有 两个 概念 叫做 吞吐量 和 延迟 对于 普通用户
来说 就是 你 可能 拷贝 一个 电影 你 双键 点击 是 我 要 拷贝 这个 然后 计算机 可能 先待个 几百 毫秒 的 时间 然后 说 找到 了 其实 在 硬盘 里 是 存 这 一块 的 然后 开始 给 你 拷贝 过去
他 一旦 找到 了 他 那个 机械 币 就 扫过去 其实 是 这个 速度 是 很快 的 选择 是 拷贝 一个
一级 的 电影 可能 不太 合适 不能 体现 闪存 和 磁盘 的 区别 那 我 比如说 我 现在 要 拷贝 1 万个 文件 然后 把 它 从 A 端 拷贝到 D 端 那么 可能 这样的话 闪存 1 万个 文件 都 找 很快 然后 马上 就 可以 存 出来 但是 硬盘 来说 的话 就 可能 第一个 文件 找 了 半天 很快 的 传过来 又 找 第二个 文件 开始 找 了 半天
又 很快 传过来 就是 刚才 上 说 的 电影 这个 例子 恰恰 是 适合 于 硬盘 的 对 吧 因为 它 是 一个 大 文件 电影 会 存在 一个 大 文件 里面 但是 不太 适合 的 是 什么 呢 就是 有 一堆 小 文件 具体 举 例子 是 这样 就是说 假设 把 一个 电影 变成 10 万个 小 文件 那么 10 万个 小 文件 用 闪存 用 固态 硬盘 它 就 依然 很快 但是 硬盘 就 不行 了 就 很 慢 了 为什么 呢 因为 我们 每次 读 一个 东西 就 需要 机械 臂 走 那个 地方 才能 开 每 拷 一个 小 文件 又 要 机械 臂 转到 那个 地方 那么 它 转来转去 的 速度 就 不行 了
但是 闪存 就 不会 有 这个 问题 闪存 就是 找 一下 马上 找到 了
因为 它 是 个 电子设备 所以 本质
上 是 两者 的 那个 寻址 的 时间 有 区别 对 吧 就是 找 地址 的 就是 时间 的 那个 数量级
不 一样 一方面 另外 也 是 每秒钟 随机存取 的 次数 不 一样 比如说 1T 的 闪存 每秒钟 可以 通常 现在 的 盘 都 是 上 10 万次 的 对 吧 每 T 可以 随机 读写 上 10 万次 啊 现在 的 硬盘 每 T 随机 读取 可能 只有 几十次
就是 因为 这 机械 币 转 不
过来 是 吧 机械 币 转 不 过来 所以 说 闪存 和 硬盘 之争 是 由来已久 从 大概 在 07 年 开始 闪存 就是 固态 硬盘 一直 在 蚕食 硬盘 的 地盘 对 吧 在 我们 的 手机 端 就 不用说 了 从 手机 都 一直 是 闪存 的 天下 在 笔记本 和 台式机 也 慢慢 更 多 的 人用 固态 硬盘 然后 在 服务器端 所谓 的 在线 存储 就是 要求 速度 上 闪存 也 是 越来越 多 的 占领 到 了 硬盘 的
空间 你 让 我 想 起来 刚才 其实 没有 提到 了 一个 闪存 和 硬盘 的 区别 是 在于 硬盘 它 大 它 厚 就是 你 看 一下 一块 同样 储存 空间 的 闪存 盒 硬盘 你 会 明显 感觉 硬盘 就是 一个 挺大 的 方 盒子 我 记得 刚才 提到 说 在 笔记本 领域 也 是 慢慢 的 闪存 开始 蚕食 硬盘 的 市场 嘛 我 记得 那 时候 苹果 那 时候 推出 超级 本 MacBookAir 的 时候 大家 都 被 惊艳 到 了 说 哇 你 看 乔布斯 非常 帅 从 信封 里面 把 MacBookAir 这 笔记本 抽出来 大家 都 非常 惊艳 说 哇 这么 薄 的 笔记本 好像 MacBookAir 也 是 属于 比较 早期 的 真的 开始 用 闪存 来 做 硬盘 的 这样 的 一个 笔记本 所以 可以 做到
这么 轻薄 说 远 了 闪存 还有 其他 优势 首先 它 也 是 空间 小 这样 像 上 说 的 因为 也 是 省 能源 省 电 另外 它 的 可靠性 比 这个 硬盘 好 硬盘 坏 的 多 经常 转转 转转 就 坏 了 还 会 有 机械故障
但 它 坏 基本上 是 这个 磁盘 的 问题 呢 还是 这个 机械 壁 就 不 工作 了 应该 都 有
在 家里 可能 知道 机械 的 东西 就是 没有 电子 东西 可靠 对 吧
一 摔 就 坏 是 吧 第一台
笔记本 是 用 硬盘 的 嘛 就是 特别 要供 着 就 感觉 哪一天 摔
地上 就 不 工作 了 对 还 得 给 他 买 一个 特别 厚 的 那个 包才行 不然 就是 磕磕碰碰 的
会 坏掉 然后 我 记得 那 时候 用 硬盘 做 的 那种 移动硬盘 嘛 然后 都 要 拿 一个 厚厚的 那个 壳 给 包好 还有 那种 橡胶 做 的 防撞 的 那种 东西 那 以后
都 用 上 了 固态 硬盘 了 我们 是不是 都 不怕 摔 了 随便 跟 手机 似的 摔 地上 不会 坏
确实 在 几年 前 有人 提出 硬盘 马上 就要 退出 历史舞台 了 确实 是 有人 提出 这件 事情 大概 5 年前 我 还 去 参加 一个 闪存 的 会议 就 好像 有 一个 某个 大 公司 好像 是 戴尔 还是 哪个 大 公司 的 一个 VPA 就 在 上面 说 2018 年 我们 闪存 做到 对于 所有 存储介质 都 比 硬盘 有 优势 我们 知道 这件 事情 没有 发生 大家 对 硬盘 技术 有 这么 种 担忧 认为 硬盘 技术 快 走 到头 了 而 闪存 前面 还有 好几代 啊 因为 硬盘 你 做 不到 你 的 机械 做 不到 那么 精密 啊 做 精密 到 一定 程度 他 就 死 投 就 不 可能 精密 定到 那个 位置 了 但是 呢 这 两年 又 突然 出现 了 新 技术 出现 了 一个 新 的 技术 马上 就要 出现 了 叫做 Hammer 热 辅助 磁性 露血 大概 就是说 他 在 磁头 啊 就是 读取 那个 硬盘 磁头 啊 给 它 加热 加热 之后 就 可以 让 这个 磁头 变得 更 精密 又 可以 变得 更大 并且 呢 容量 也 变得 更大 对于
我们 普通用户 来说 磁头 变得 更 精密 意味着 什么 呢 意味着 它 比如说 容量 变得 更大 了 还是 读写 变得 更快
了 都 有 吧 不仅 可以 让 同样 一块 硬盘 里 的 数据 更 多 并且 使得 这个 硬盘 里面 的 读写 次数 也 稍微 多一点 并 不会 多到 像 闪存 那么 高 的 程度 但是 也 可以 会加个 一倍 两倍 大概
这样 所以 就 刚才 说 比如说 找 文件 的 速度 也 会 变到 原来
的 两倍 快 一点 并 不会 有 本质 的 提升 了 但是 是 会 有 一定 程度 的 提升 所以 现在 的 路线图 会 是 今年年底 就 会 推出 20TB 的 硬盘 了 想象 一下 一块 硬盘 20TB 像 现在 大家 买
电脑 的 时候 可能 还 说 我 这个 1TB 的 硬盘 超大 的 以后 都 是 说 你 每个 10TB 都
伤感情 大概 不太会 了 因为 笔记本 硬盘 大概 不会 变得 太 大 大家 都 囤 到 云里 了 服务器端 大 的 硬盘 还是 很 重要 的 203 年 硬盘 会 再 加倍 到 40TB 所以 说 硬盘 又 续命 了 就是 虽然
我慢 但是 我大 我 也 可以 变得
再 稍微 的 再 快 那么 一点 而 反过来 闪存 这件 事情 闪存 也 有 几代 刚才 说 这个 Hammer 这个 技术 让给 硬盘 续命 的 这个 技术 我 还 维基百科 查 了 一下 是 1954 年 提出 了 比 第一个 硬盘 还要 早 加热 可以 让 磁头 读写 的 精度 变 大 所以 蹉跎 了 60 年 所以 说 所有 我们 认为 更新 的 技术 其实 很久很久 很久以前 就 有人 提出 了 只不过 到 了 他 应用 的 时代 才 会 出来 啊 我们 的 闪存 也 有 几代 所以 说 在 未来 几年 内 其实 可能 闪存 和 硬盘 之争 还 会 继续 啊 硬盘 还 没有 那么 快 的 会 被 闪存 吃掉 刚才 你 提到
闪存 也 有 几代 那么 这 几代 之间 的 区别 是 什么 呢 或者说 既然 你们 硬盘 计划 都 已经 列到 203 年 了 那么 闪存 的 203
年 计划 是 什么 未来 我 还 真的 不太懂 但是 在 过去 几代 来说 闪存 的 计划 是 这样 的 就是说 我们 知道 计算机 存 的 是 0 和 1 对 吧 是 一个 电瓶 0 和 10 和 1 一样 都 是 R 二进制 的 所以 第一代 的 闪存 也 是 这样 的 但是 第二代 呢 他 是 说 我们 为了 让 密度 更大 我们 不存 0 和 1 我们 存 0123 所以 他 相当于 是 一个 四 进制 的 存储 从 0123 在 第三代 呢 就是 相当于 8 进制 里面 存 801234567 相当于 每次 存 7 个
它 每 一个点 可以 存 的 数字 这个 数量级 可以 更 多 是因为 它 更 精密 了 是 吗 对
制造 工艺 应该 是 会 更好 它 相当于 就是说 它 是 电瓶 嘛 比如说 假如 说 你 是 0 是 0 伏 1 是 1 伏 2 是 3 伏 从 0 存到 7 你 就 可以 检测 出 从 0 伏到 7 伏 每 一层 之间 的 差别
就是 空间 还是 一个 格子 就是 一个 格子 但 这个 格子 它 的 电幅 可以 非常 精确 的 不仅仅 是 零 和 一有 和 没有 而且 可以 非常 精确 的 说 是 零阶一阶 二阶 三阶
电压 是 不 一样 的 然后 后面 一个 技术革新 叫做 3D 就是说 最 开始 的 时候 它 那个 电子元件 是 一层 的 对 吧 那么 后面 一个 技术 是 说 可以 是 立体 的 一层 一层 一层 很多 层 闪存 不会 像
硬盘 一样 也 变得 更厚 了 吗
这个 不 可能 做 的 更 厚 吧 因为 它会 散热 有 问题 所以 说 现在 是 非常 小 的 现在 你 看到 这么 大 一张 盘 其实 大部分 都 是 填充物 嘛 对 吧 所以 所以 这个 不 可能 做 的 做 的 更 厚 因为 它 的 能耗 会 有 问题 但是 那 怎么
会 做成 就 本来 是 一层 的 吗 2D 的 吗 那 现在 变成 3D 的 之后 肯定 不 就是 加厚
了 吗 硅片 不 可能 做到 那么 那么 薄嘛 对 吧 在 同样 的 硅片 上面 可以 做 多层 就是 大家
看 的话 可能 那个 元器件 还是 看上去 就是 一个 平平的 一层 实际上 在 这个 平平的 一层 里面 它 已经 叠 了 很多 本来 只是 叠 一层 存储 的 空间 现在 是 叠 了 很多 层
的 存储空间 我 也 不 太 懂 了, 据说 在 这个 3D 的 技术 里面 也 有 第一代 第二代 第三代 第四代 啊 所以 我们 现在 好像 走到 了 第二代 左右 的 事 所以 这个 我 就 不 太 懂 了 所以 说 闪存 好像 通常 专家 们 认为 这个 我们 可以 下次 请 我们 的 孙超来 跟 我们 聊一聊 闪存 的 故事 啊 就 上次 讲 AI 硬件 那个 孙博士 啊 来 给 我们 讲讲 他 是 做 闪存 的 那 既然 3D 技术
不断 发展 那 是不是 到 了 203 年 闪存 的 时候 我们 也 能
打 我们 也 能 40TB40TB 闪存 40TB 应该 是 轻而易举 吧 我 觉得 但是 并 不是 它 的 密度 问题 是 它 的 这个 价格 问题 性价比 不行
可能 闪存 和 硬盘 都 能 40TB 但是 一个 就是 卖个 几百块 白菜价 一个 就 会 卖 得 贵得 要死 我
是 搞 这个 的 嘛 对 吧 真的 给 你 一台 机器 上 架上 40TB 的 闪存 并 不难 这件 事 并 不难 因为 是 电子设备 嘛 能耗 也 不 多 嘛 问题 是 你 要 多 好 的 机器 才能 用 上 那么 快 的 40TB 的 存储 对 吧 你 想 它 每 一器 就是 每秒钟 可以 读取 几万 次 对 吧 40TB 你 什么样 的 机器 可以 每秒钟 要读 可能 快 上 亿次 是 吧 几千万 次 听 明白 了 也
不要 谈 那些 虚 的 关键 还是
贵 还有 需求 的 问题 对 吧 就 不 需要 这么 贵 的 东西
主要 是 没有 这个 需求 现在 驱动 着 闪存 变得 密度 越来越 高 的 因素 其实 很大 一个 因素 是 价格 是因为 它 做 的 更 便宜 了 所以 它 值得 放 更 多 在
上面 所以 那个 硬盘 我们 只要 便宜 就 永远 会 有 市场 我们 下
一个 重要 的 技术 发展 方向 是 一个 大家 所有人 都 在 说 的 方向 叫做 SCMStorageClassMemorySM 是 个 什么 技术 呢 是 有些 人 认为 梦想 实现 的 一个 技术 想 说 这么 一个 存储器 呢 既 拥有 了 内存 的 速度 又 拥有 了 外存 的 这个 永久 以及 容量 这么 一个 可以 让 梦想 实现 的 这么 一个 技术 你 可以 想象 吗 我们 未来 的 内存 它 不仅 非常 非常 快 并且 非常 非常 大 并且 关了机 也 还 在
那 我 想 问 一个 问题 刚才 我们 其实 花 了 很多 时间 在 对比 闪存 和 硬盘 之间 的 读写 的 速度 区别 嘛 那 其实 既然 我们 谈到 了 说 内存 和 外存 都 要 混 在 一起 那么 内存 的 技术 DRAM 和 闪存 它 的 读写 相比 是 怎么样 的 那 还是
会 有 几个 数量级 的 提高 一般 内存 的 读写 从 我们 的 响应速度 来说 一般 是 在 10 到 20 纳秒 次 就 我们 的 固态 硬盘 一般 是 在 10 到 20 微秒 大概 是 一千倍 的 差別 那 吞吐量 呢 幾 十倍 到 上 百倍 的
差別 那 閃存 這個 雖然 發展 的
不錯 但 還是 對 努力 空間 很大 對 所以 呢 閃 存並 不是 一個 我們 說 的 這個 SCM 的 一個 這夢想 實現 的 技術 的 存儲 媒介 啊 所以 我们 梦想 实现 的 存储 媒介 就是 像 内存 一样 快 像 外存 一样 大 和 外存 一样 断 了 电 还有 大概 有 三种 技术 在 并行执行 一种 叫做 PCM, PhaseChangeMemory 这个 好像 196 年 也 提出 了 我 上次 Google 一下 另外 一种 叫 STTMEM 另外 一种 叫 REM 这个 我们 没有 必要 具体 的 说 了 我 也 不 太 懂 了 但 就是说 大概 是 有 并行 的 这 三种 技术 可以 做到 没有 内存 那么 快 啊 但是 存取速度 是 比 内存 只不过 慢 几倍 吧 吊打 闪存 但是 它 可以 做到 更大 的 密度 可以 做到 断电 也 还 在 所以 呢 我们 为什么 这些 年 都 在 说 这件 事 呢 是因为 英特尔 啊 这个 最早 推出 DRAM 最早 推出 内存 产品 的 企业 现在 这些 年 一直 在 推 的 这么 一个 SCM 产品 啊 他们 的 技术 叫做 3DXPoint 英文 一般 叫 3DXPoint 英文 一般 管 X 叫 X 嘛 如果 直译 的 翻法 对 就 叫 3DX 点 钻石 就 low 了 呢 听 上去 他 的 技术 呢 我们 前些年 一般 都 开玩笑 说 啊 英特尔 是 不会 承认 3DXPoint 是 SCM 的 啊 就是 他 的 但是 现在 已经 不说 这话 了 因为 大家 都 知道 3DXPoint 是 PCM 就是 我们 说 的 三大 技术 之一 啊 就是说 英特尔 在 用 这个 技术 在 推动 ICM 需要 吐吐 槽 了 这个 英特尔 从 大概 2013- 4 左右 14 5 左右 不停 在 跟 大家 说 再 过 半年 就 出 产品 了 再 过 半年 就 出 产品 了 一直 到 现在 还 没有 大规模 的 出 产品 虽然 现在 还是 现在 产品 已经 出 了 就是 一些 地方 已经 拿到 产品 并且 在 用 了 但是 还 没有 在 大规模 的 销售 这是 推迟 推迟 再
推迟 所以 这个 就 相当于 是 这种 新 的 物理 技术 还 不 成熟
某种程度 上 说 吧 他 还 没有 首先 技术 上 可能 是 还有 一些 问题 需要 解决 因为 他 的 第一代 产品 不仅仅 是 推迟 的 问题 性能 也 让 大家 有些 失望 速度 啊 都 不 太行 他 还有 一定 的 可擦 血 的 限制 就是 一个 地址 写 多少 次 就 爆 了 另外 就是说 它 的 还 没有 量产 到 那个 程度 这 可能 也 是 一个 机身 诞生 机 的 问题 就是 没有 这么 多 订单 它 可能 也 就 没有 办法 建 那种 量产 的 这个
厂子 作为 普通用户 来说 他会 觉得 我用 DRAM 做 内存 挺 好 了 我 用 闪存 做 外存 这 不是 挺 开心 的 吗 如果 有 SCM 这种 介于 两者之间 的 东西 对 我 的
生活 会 有 什么 改变 这个 问题 问得 非常 好 因为 全世界 都 在 问 这个 问题 因为 我们 都 不 知道 全世界 包括 我们 这个 领域 你 知道 我 每次 出去 开会 见到 我们 的 同行 我们 都 会 聊 这个 并且 大家 的 结论 都 是 我们 都 不 知道 我们 都 不 知道
他们 来 干什么 这 感觉 是 我 学会 了 屠龙之技 但是 我 不 知道
要 干什么 实际上 这个 事情 很 有意思 就是说 我们 现在 的 计算机 已经 非常 聪明 就是说 我们 能够 把 我们 热 的 数据 都 放到 内存 中 把 相对 冷 的 放在 闪存 里 再 冷 的 放到 是 吧 云端 对 吧 那 它 其实 已经 做 得 非常 好 了 如果 我们 可以 这么 一个 设备 来 了 让 它 内存 无限大 可以 那个 断电 还有 我们 才 发现 哎 我们 也 不能 用来 干什么 就是 更贵 而已
听 上去 也 挺
有用 的 所以 我们 都 在 找寻 这个 问题 我 还 在 每次 出去 跟 同行 们 聊 一聊 我们 是 在 干什么 我们 这个 东西 能 用来 干什么 有些 时候 发现 这个 东西 真的 是 个 梦想 那 梦想 实现 了 之后 能 用来 干嘛 呢 就是 无敌
是 多么 的 寂寞 你 说 到 这 一点 其实 让 我 想 起来 最近 我 在 看 的 一个 事情 就是 像 之前 我们 聊过 一期 电子游戏 嘛 就是 关心 电子游戏 的 朋友 肯定 知道 就是 其实 这 一代 的 PS5 它 最大 的 特色 就是 用 了 它 用 了 一块 非常 非常 快 的 闪存 SSD 然后 刚才 提到 PS4 这个 游戏机 是 用 硬盘 来 做 存储 的 所以 大家 会 说 我 要 打 一个 游戏 我要 读 DOWN 我要 读 半天 我要 读到 昨天 玩 的 那个 DOWN 可能 要 在 那边 等 20 秒 的 时间 大家 一 开始 看 PS5 然后 说 他 显卡 似乎 也 没有 太 进步 他 只是 把 这个 硬盘 换成 一块 很 快速 的 一块 闪存 他 就 觉得 非常 失望 他 觉得 顶多 是 我 打开 这个 游戏机 让 我 读取 存档 的 时间 从 20 秒 变成 2 秒钟 这个 似乎 也 没有 什么 太大 的 区别 然后 Unreal 他 就 做 了 一个 技术 演示 他 让 大家 会 突然 意识 到 原来 存储技术 是 这么 有用 他 就是 做 了 几个 技术 演示 第一个 问 就是 做 电子游戏 他们 因为 内存 刚才 提到 了 DRAM 它 也 不 可能 做 很大 它 做 个 16GB 已经 是 撑死 了 所以 就 导致 比如说 我 进入 一个 非常复杂 的 场景 在 一个 山洞 里面 都 是 凹凸不平 的 岩石 里面 有 很多 雕像 那么 因为 这个 内存 只有 16GB 所以 我 只 能够 读取 这么 多 16 级别 内容 的 图像 信息 进来 给 你 呈现 所以 他们 游戏 开发者 就 会 想 很多 奇迹 淫巧 说 你 远 一点 的 地方 我 给 你 显示 的 模糊 一点 或者说 我 在 场景 里面 我 就 不 做 这么 多 复杂 场景 比如说 这个 场景 里面 我 本来 艺术家 设计 的 是 有 很多 的 雕像 的 但是 不 可能 我 不 可能 这么 多 雕像 这么 细节 的 放在 那边 那 我 就 只 放 一尊 雕像 所以 有 很多 的 限制 但是 现在 正 因为 有 了 这么 快 的 SSD 之后 他们 就 做 了 一个 技术 他们 叫 streaming 中文 的话 可能 直接 翻译 就是 流媒体 就 相当于 是 说 我 把 这么 多 的 像 的 细节 直接 放在 我 的 SSD 里面 然后 这样的话 用户 在 这 场景 走 的 时候 我 就 非常 快 的 从 闪存 里面 把 这些 图像 信息 给 呈现 出来 这样的话 我 就 可以 做 非常 非常复杂 的 一个 场景 呈现 在 玩家 的 面前 包括 说 我 现在 这 场景 里面 我 可以 放 无数 尊 做 了 非常 精细 的 雕像 我 想 说 这个 例子 就是说 也 是 一个 对于 我 个人 来说 耳目一新 就是 相当于 是 存储 不仅仅 只是 你 认为 的 存 一个 文件 快 一点 拷贝 一个 照片 快 一点 其实 它 对于 计算机 能 实现 什么 来说 也 是 有 一个 很大 的 变化 我 就 不 知道 对于 SCM 来说 说不定 这 技术 实现 了 之后 大家 会 突然 发觉 啊 其实 它 有些 事情 以前 都 没有 想过 可以 做 现在
可以 做 了 你 说 这个 让 我 想到 就是说 可能 像 VR、 AR 这些 就是 需要 大量 的, 对 吧, 你 就 可以 想象 它 现在 可能 瓶颈 也 跟 这个 有 关系, 然后 可以 在 这些 东西 上面 就 得到 了 很大 的 进展, 一些 更加 costly 的 一些 东西 吧, 对。
我 觉得 索尼 的 人 可以 找 一下 这个 英特尔 看看 他们 的 这个 新一代 这个 3D 插点 他们 能 不能
好好 的 这 说不定 下 一次 等 大家 看到 PS6 主机 的 时候 大家 发觉 PS6 都 开始 用 SEM 了
是 吧 我 觉得 这个 尚 刚才 说 这个 解释 了 我们 刚才 说 的 为什么 我们 大家 都 大眼瞪 小眼 不 知道 怎么 能够 用 这个 产品 就是 他 解释 这个 是 非常 好 的 一个 例子 就是说 我们 叫做 层次 存储 的 例子 就是说 我们 把 相对 热 的 更 常用 的 东西 存在 我们 的 内存 里 把 相对 冷 一点 的 东西 放在 我们 的 外存 里 固态 硬盘 是 吧 那么 等到 他 需要 的 时候 我们 再 把 它 调回来 是 吧 没有 那么 常见 就是 它 不 需要 这么 频繁 的 存取 但是 我们 就是 偶尔 存一存 我们 把 它 调 出来 所以 它 其实 是 一个 非常 有效 的 利用 方式 对 吧 但 如果 突然 英特尔 这个 技术 来 了 让 我们 可以 把 所有 的 数据 都 当成 热 一样 的 存 的 时候 那 我们 发现 这个 问题 我们 已经 解决 了 呀 我们 索尼 已经 把 这个 问题 解决
了 对 不 对 对, 其实 我 觉得 可能 说 就 像 对于 数据库 这样 的 应用 来说 可能 之前 会 觉得 热 的 数据 就 那么些 就够 了 但是 其实 有 很多 的 场景 我 没有 想过 其实 它 需要 的 热 的 数据 是 更 大 的 比如说 刚才 我 提到 了 游戏 场景
就是 这样 的 例子 另外 一个 有些 人 想法 就是 使用 它 的 断电 数据 还 在 的 特性 但是 这个 需要 把 我们 的 操作系统 从底 到 外 重新 写 一遍 让 它 你 可以 想象 我们 有 一天 断电 了 电脑 没电 了 然后 插上 电 之后 立刻 啪 回到 刚才 的 那 这样的话
应用 场景 是不是 用 在 一些 比较 恶劣 环境 下面 的 一些 计算 设备 可能 说 突然 之间 什么 环境 变化
了 我 这边 前 几周 才 断
了 一次 电 呢 我 还 觉得
哇塞 美国 还会 断电 笔记本 都 有 电池 对 吧 也 不会 突然 没有 数据 对 吧 这 是 一个 非常 诡异 的 问题 就是 我们 是 需要 一个 断电 不 丢 的 这么 一个 存储系统 但是 我们 我们 不断 电 呀 对 这个 我们 还是 要 继续 想一想 这个 问题 而且 我 觉得 就算 是
断电 是 一个 问题 的话 其实 人 搞 电池 的 会 说 这个 问题 我们 来 解决 我们 让 你 不断
电 不 就 好了吗 这个 放在 数据中心 也 是 同样 的 道理 对 吧 我们 说 哎 我们 断电 数据中心 停电 了 我们 数据 丢 了 但是 我们 都 必须 得 多 副本 呢 我们 本来 也 不 可能 单 副本 的 对 吧 也 本来 也 需要 数据 存 好几份 存在 多个 地方 对 吧 所以 我们 断电 了 怎么样 呢 是
吧 就 reliability 要个 小数点 要 多
一位 所以 这个 趋势 是 非常 重要 趋势 因为 我 我 还 记得 前 两年 我 在 一个 会议 上 三年 前 吧 在 一个 会议 上 在 一个 闪存 会议 上 有 一个 英特尔 的 VP 在 那 这个 非常 激动 的 跟 大家 讲 我 在 这个 领域 几十年 各位 你们 下面 的 博士生 们 你们 想一想 我 可以 告诉 你们 几十年 内 这样 的 这个 彻底改变 计算机 的 技术 不多 的 你们 抓住 这个 机会 这个 SM 要 彻底改变 我们 的 系统 怎么 设计 从底 到 上 现在 发现 我们 都 不 知道 我们 都
不 知道 怎么 用 台下 鸭雀 舞神
所以 这么 想 的话 其实 就是说 技术 本身 还是 因为 就是 人 的 需求 然后 如果 人 没有 这种 对 吧 没有 觉得 这是 一个 特别 大 的 痛点 的话 那 这个 技术 可能 本身 它 就 没有 一个 真正 的 动力 往前 去 推进 它 如果 为 技术 而 技术 的话 可能 大家 并 不会
特别 appreciate 是 吧 但是 我 觉得
另外 一个 视角 来看 其实 你 看 我们 刚才 聊到 这些 技术 都 是 在 提出 之后 三四十年 之后 才 真的 是 在 应用领域 发光 发热 的 也
是, 想象力 的 问题, 大家 现在 没 想象 到 该 怎么 用 当然 了,
我 说 的 绝对 了, 业界 是 提出 过 一些 可以 用来 做 这个, 可以 用来 做 那个, 但是 对于 英特尔 的 期望值 是 不够 的 对 英特尔 的 期望值 认为 它 是 一个 改变 世界 的 东西 是 每台 计算机 上 就 都 上 了 但 这件 事情 呢 还 我们 还 没有 想到 大概
怎么 用 我 觉得 还是 听 完 我们 节目 的 索尼 的 朋友 可以 跟 你们 的 领导 稍微 商量一下 这个 事情 这个 玩家 下一代 的 PS6 就
有 着陆 了 或者 我们 的 0 后 听众 们 知道 了 自己 未来 要 做 什么 改变 世界 的 事情
了 对 吧 我们 说 到 我们 最后 一个 技术 这个 技术 要 更 远 一点 我们 说 的 从 闪存 硬盘 之争 是 一个 已经 快过 收尾 的 就是 正在 进行 过 的 一个 趋势 啊 然后 这个 SEM 梦想 实现 的 这个 开始 啊 还是 一个 已经 开始 了 的 技术 那么 后面 这个 技术 呢 就是 还是 一个 处在 愿景 方面 的 技术 这是 一个 什么 技术 呢 就是 DNA 存储 这个 很酷 炫, 双螺旋 结构 存储 生物 计算 我 记得 我 小时候 看 科普 书 就 说 未来 是 第五代 电脑 是 生物 不要
再 黑 生物 学生 了, 我们 要
显示 我们 的 同情心 这个 DNA 计算 是 怎么回事 呢? 它 解决 的 是 一个 离线 存储 的 问题 现在 离线 存储 主要 用 的 是 什么 呢? 是 两种 技术 离线 存储 就是 一些 要调 一个 数据 一时半会 调不来 可能 你 要 几个 小时 甚至 几天 时间 才能 调回来 那些 数据 这是 离线 的 数据 不是 立刻 你 想要 有 的 数据 但 这个 主要 用于 比如说 备份 对 吧 备份 我们 网站 对 吧 你 的 用户 数据 都 是 需要 备份 的 对 吧 万一 要是 全 断电 呢 软件 突然 全 写错 了 怎么办 呢 我们 有 这个 离线 的 数据 可以 把 它 备份 恢复 出来 对 吧 现在 离线 数据 主要 用 的 是 磁带, 其实 磁带 这些 年 是 有 一些 复兴 的, tapes 带 的
是 错误 的 看来 大家 不仅仅 是 就是 文化 领域 的 喜欢 复古 这个 技术 领域, 大家 也 在 玩 复古
也 有些 人用 硬盘 就是 他 是 用 的 是 一种 就是 会 让 他 给 硬盘 断电 的 一种 技术 就是说 他 可以 用 硬盘 阵列 呀 大量 硬盘 几百块 硬盘 放在 一起 但是 同时 就 只 给 其中 的 几块 插电 剩下 都 是 断电 的 他 就 变成 磁带 一样 了 嘛 就是 你 要 读 什么 数据 呢 你 要 把 那个 正在 插电 的 给 他 断电 然后 再 给 他 找到 那个 断电 的 硬盘 你 存储 的 数据 把 它 插 电 再 读出来 现在 是 这么 一个 离线 存储 那么 为什么 大家 会 说 DNA 存储 呢 就 很多 人 认为 DNA 是 一个 非常 好 的 介质 DNA 它 的 密度 大 DNA 它 这个 它 比较 相对 来讲 不 需要 插电嘛 可靠 因为 它 是 个 生物 结构 它 不 太 容易 变质 另外 呢 就是 现在 的 DNA 测序 技术 和 DNA 合成 技术 已经 到达 了 一个 相当 的 程度 了 现在 已经 可以 随意 的 合成 DNA 比较 流行 的 技术 叫做 CRISPR 说 的 很大 了 就 可以 随意 的 合成 DNA 又 可以 比较 快 的 测序 现在 我们 知道 测个序 是 很 容易 的 当年 人类 基因组 全世界 最好 的 科学家 测 了 好几年 测 了 一个 现在 基本上 就是 随便 就 上 了 医院 就 给 你 测个序 我 记得 好像 是 2017 年
的 时候 说 全世界 的 科学家 在 给 人类 基因组 测序 好 伟大 现在 就 属于 那种 到 了 圣诞节 会 收到 有个 公司 叫 23andme 给 你 寄封 邮件 说 你 要 不要 用 我们 的 服务 10 块 美金 图 口谈 我们 给 你 测个序 对, 我
还 真测 过 那 玩意儿, 就是 嗖 口水, 然后 指甲盖 打响 比如说 现在 新冠
流行, 现在 给 这个 病毒 测序 就 是从 每个 病例 出现 到 测序 阶 就是 最 晚 几天 时间 就 都 上 传到 全世界 的 数据库 里 了 嘛 所以 现在 测序 是 很快 的 所以 说 呢 有人 就 提出 我们 就 把 我们 备份 要存 的 东西 把 它 用 DNA 合成 技术 编码 到 DNA 里面 然后 就 把 那些 DNA 泡 在 溶液 里面 就 在 那 泡 着 如果 什么 时候 呢 我们 需要 把 它 备份 把 它 恢复 出来 呢 怎么办 呢 就 把 那些 就 测个序 就 出来 了 就是 这么 一个 技术 有 相当 大 的 一批 人 在 搞 每年 他们 还有 会议 每年 他们 就 说 这个 我们 可以 测 的 什么 速度 和 什么 容量 都 指数 增长 这个 的 优点
它 是 就 在于 就是 密度 比较 大 就是 它 有 可能 比 那个 我们 现在 还 在 用 的 这些 都 要 密度 更大 吗 这些 人
说 是 这样 的 另外 认为 他们 的 可靠性 很强 因为 备份 的 可靠性 很 重要 嘛 就是说 DNA 嘛 因为 我们 知道 DNA 可靠性 很大 嘛 我们 连 原始人 是 吧 连 原谋人 都 可以 测序 啊 原谋人测 不了 序 但是 我们 现在 可以 给 古生物 测序 对 吧 至少 可以 给 几千年 的 人 测序 是 吧 当年 什么 冰河时代 的 猛马 像 都 号称 有 DNA 测序
了 对 吧 我们 家 里面 5 年前 的 磁盘 说不定 读 不 出来
磁盘 的 寿命 其实 是 没有 多少 的 光盘 寿命 好像 也 就是 10 年 顺便 说 一句 有 的 家庭 用 光盘 备份 的 是 要 过 几年 要 重新 刻 一遍 的 你 可以 想象 DNA 的 容量 有 多少 一个 人 的 DNA 数量级 大概 是 几百 兆 但是 你 想 那 几百 兆 是 存在 哪 的 是 每个 细胞 的 细胞核 里面 都 存 了
这么 多 你 随便 吐口 口水 那些 口水 对 着 你 的 硬盘 说
你 就是 渣 它 的 潜力 是 说 它 可以 达到 很 高 的 密度 并且 是 它 可以 保存 的 时间 要长 很多 这个 读取 也 很
有意思 anyway 对 就 感觉 要 读取 起来 还 挺 麻烦 的 我 开始
瞎 想 一下 就 像 当时 你 以后 说 你 摇 着 一个 口水 一样 的 试管 说 我们 家 的 照片 全在 里面 了 然后 你 要 读 的 时候 你 就 过去 到 了 测试 机 里面 去测 一下 对
我们 整个 组谱 的 所有 的 照片 都 在 里面 对 吧 所有 的 数字 的 文件 都 在 里面 也
挺 逗 的 其实 你 要说 以后 我们 真的 DNA 存储 DNA 备份 我们 就 存储 的 仓库 就是 一堆 液体 嘛 就 一堆 液体 在 那 摆 着 嘛 觉得 是 挺 有意思 的
这 以后 大家 去 那种 什么 存储 的 机房 就 看到 一个 游泳池 是
吧 有点 太难 了 一个 游泳池 全都 测 了 细 了 好像 有点 困难
感觉 寻址 也 比较 麻烦 我 像
我 今年 其实 回老家, 我 看到 了 我们 家 那边 的 族谱 嘛, 我 就 觉得 说, 诶, 挺 有意思 的, 它 还 能 追溯到 几百年 前 的 什么 人, 对 吧, 就是 然后 就是 大家 怎么 开枝 散叶, 怎么 迁移, 怎么 从 中原, 对 吧, 我们 广东 人, 怎么 从 这个 中原 河南 的 某个 地方, 都 姓 这个, 怎么 迁移 到 我们 这个 地方 来 但是 这些 人 只 留下 个 名字, 然后 女 的 都 没有 名字, 对 吧? 你 如果 每 一个 人 都 留 一 坨 口水, 然后 都 用 那个 云存点 东西, 好, 那 你 可以 知道 你 的 祖上 的 好多 信息 啊, 对 吧?
哎, 不过 据说 现在 存 的 家谱 啊, 有 相当 一部分 都 是 后面 在 中间 某个 地方 开始 在 前面 先 编上去 的, 有 可能, 有 可能,
这是 肯定 的 嘛, 对, 就是 不好 说 中间 什么 地方 就 根本 就 不是 你 了, 对 吧?
对 好 了, 我们 说 DNA 现在 还有 一些 更 激进 的 人, 就 不仅 要 DNA 存储 还要 DNA 计算 有人 说 DNA 是 非常 的 不错 的 一个 技术 我们 既然 存 了 DNA 我们 就 利用 它 的 方法 我们 把 它 直接 在 那个 液体 里面 计算 吧 这个 有点 过于 激进 了 我们 不 说 了 反正 是 有 很多 人 在 研究 这件 事 我们 的 测序 嘛 并且 我们 可以 CRISPR 嘛 我们 可以 改嘛 所以 我们 就 可以 往 这个 瓶子 里面 搞 一些 事儿 然后 再 搞 一些 事儿 我们 的 结果 就 取出 来 了 它 可以 并行 的 算 很多 事情 好 了 这个 有点 科幻 的 意思 但是 确实 有 很多 严肃 的 科学家 在 做 这件 事儿 这 在 结合
大家 说 以后 人要 电子化 以后 大家 就是 游泳 缸 里面 建 好 数字化
的 一个 世界 以后 就是 DNA 化 的 一件 事情 啊 我们 所有 的 数据 都 存在 DNA 里 不管 是 人类 的 现在 什么 硬盘 啊 闪存 啊 就 像 我们 30 年 后 在 说 现在 的 纸带 一样 是 吧 你们 太 落后 了 我们 都 是 DNA 就是 30 年 后 我们
再 看 这期 节目 就是 我们 讲 的 一堆 谈话 一些 的 技术 只
剩下 口水 是 有 流传 的 东西
我们 三个 技术 讲 我们 的 几个 主角 一个 主角 是 我们 的 内存 DRAM 技术 我们 另外 一个 主角 是 闪存 另外 一个 主角 是 硬盘 闪存 和 另盘 在 先 打 一架 是 第一个 趋势 第二个 趋势 是 有 一个 因特尔 现在 主导 的 梦想 实现 的 技术 要 把 这 三样 东西 都 归 为 一体 他们 就 全 占领 另外 一个 更 前瞻 的 技术 第三个 技术 就是 我们 的 DNA 存储 我们 未来 要 拿 DNA 存 这个 备份
数据 好 那 今天 非常感谢 斯图亚特 给 大家 讲解 了 这么 一个 洋洋洒洒 这么 多 昙花一现 的 技术 听众 朋友 们 一定 要 记住 今天 我们 的 节目 再 三十年 之后 往回 看 这些 技术 都 怎么 昙花一现 有 哪些 还 继续
流传下去 那 我们 就 感谢 收听 我们 牛肉 哥 烤牛肉 的 节目 如果 有 兴趣 的话 可以 在 各 大饭店 用行 播客 平台 订阅 和 收听 我们 的 节目 现在 已经 是 在 国内 的 苹果 的 博客 应用 里面 也 可以 搜到 啦 是 一个 喜马拉雅 特供 的 链接 所以 我们 后会有期 下期 再见 拜拜










