未來作業系統如何應對全 nvram 體系？

1樓：北極

個人感覺nvRam的最大用途還是XIP（Execute in Place，晶元內執行）。NOR Flash下在嵌入式場景的意義還是很大的，小裝置直接記憶體+外存合併，在IoT場景下用途可能會很廣。

在PC作業系統裡我覺得nvRam的用途很尷尬，速度上比不過DRAM，容量上比不過NAND，甚至NOR Flash的速度也比NAND慢。如果直接DRAM+NAND，速度和容量都能達到乙個不錯的狀態，設計思路上跟過去的混合硬碟（NAND+機械硬碟）是類似的。

企業級的SSD大多都採用了類似的思路（DRAM+NAND），內部的DRAM可能容量極大（GB級），這類SSD在DRAM沒用完之前，效能是非常恐怖的，但是考慮到掉電安全的需求，這種硬體一般都非常貴。

我覺得軟體層面上需要做的東西並不多，這東西主要還是硬體的工作。

使用者對裝置速度的需求是沒有上限的，如今的高速SSD都比過去的記憶體還快了，但今天的記憶體還是遠遠比SSD要快，除非等到硬體發展遇到了瓶頸，記憶體和外存的速度相差不大，否則作業系統的設計思路可能不會有大的變化。

2樓：

將來的DB都要儲存在nvram裡面啊。select * from db爽的不要不要的。

void *malloc(size_t size, bool is_nvram);

3樓：小烏龜

看了題目才去了解了下nvram，不過感覺它實際上所加速SSD的場景是有限制的。

資料還在SSD沒到NV裡，這時NV只能從SSD載入，效能依賴於SSD

大批量寫入NV滿了後，必須等NV內容寫入部分到SSD後才能繼續寫入，其效能還是依賴SSD

所以我在功能上給它下的定義是：

帶斷電保護的PCI介面的磁碟硬體快取

適合磁碟資料具有冷熱分明的性質，對熱資料有極高的讀寫頻次要求的場景

只要在熱資料整體不超過NV記憶體大小的前提下，才能提供記憶體級的讀寫速度

超過NV記憶體大小越多，效能降低越大，直到和磁碟實際讀寫速度持平

那麼我作乙個猜想，PCI-E介面的SSD卡做大一點，把磁碟快取換成DDR記憶體，再加上電源模組，其實就是當前在快上能做到極致NVRAM+SSD。

那麼再作乙個猜想，一台帶UPS的伺服器，讓資料庫不必每次寫入都和磁碟同步，可能NVRAM提供的加速能力就不是很有必要了。

4樓：老狼

//6.12日修改。

相對DRAM，讀效能稍差，而寫效能差200倍。為了用好nvram的非易失和容量大、便宜的特點，又不對記憶體效能造成損失，應該採取DRAM和nvRAM混合的方式，即原先的cache->ram->ssd->disk的分級方式，中間加了一層：

cache->ram->nvram->ssd-disk

OS可以根據需要做排程，類似NUMA(NUMA與UEFI - 知乎專欄)。為了讓OS可以了解哪些記憶體是傳統ram,哪些是nvRAM，BIOS和OS必須做出相應改變。BIOS在記憶體檢測時發現並報告正確的memory type，OS根據報告，正確的使用memory type。

新的memory type, UEFI裡面已經加入支援。新的memory type也已經進入ACPI spec。OS包括微軟和linux社群已經在著手修改作業系統，相信過一陣就會看見：

1.秒開機，包括BIOS，bootloader和OS，希望整體在半秒到一秒內。

2.因為OS可以區分易失性RAM和非易失性RAM，OS可以極大優化效能。

3.超級大的RAM，很多東西可以想象。。

其他傲騰內容見：雜說快閃儲存器番外：傲騰Optane與NAND快閃儲存器 - 知乎專欄