Programmierung in der Ära der SSD

• Aktuelle Flash-basierte SSDs sind nicht annähernd so schnell wie der Hauptspeicher-DRAM. Wird die nichtflüchtige Speichertechnologie letztendlich genauso gut funktionieren wie DRAM? Irgendwann mal. Es gibt viele vielversprechende Technologien in der Entwicklung.
• Ein Flaschenhals bei der SSD-Leistung ist die SATA-Schnittstelle. Wenn sich die Technologie verbessert, werden SSDs an den DRAM- oder PCIe-Bus angeschlossen.
• B-Bäume sind immer noch relevant, solange der Speicherzugriff in Blöcken erfolgt. Sogar auf DRAM wird in Blöcken zugegriffen, und populäre Blöcke werden in der CPU zwischengespeichert. Obwohl es schwierig zu implementieren ist, kann ein B-Baum, der für den Betrieb in DRAM ausgelegt ist, andere Arten flüchtiger Suchbäume übertreffen. Der Leistungsvorteil wird jedoch erst dann offensichtlich, wenn der Baum Millionen von Einträgen enthält.
• Für SSDs implementierte B-Bäume profitieren von Verbesserungen bei der Blockzuweisung. Flash-SSDs der aktuellen Generation bevorzugen sequentiell geordnete Schreibvorgänge. Wenn der B-Baum wächst (oder sich ändert), sollten neue Blöcke in sequentieller Reihenfolge zugeordnet werden, um die beste Schreibleistung zu erhalten. Log-basierte Speicherformate sollten gut funktionieren, aber ich habe keine skalierbaren Implementierungen gesehen. Wenn sich die Leistungslücke zwischen sequentiellen und zufällig geordneten Schreibvorgängen verringert, wird die Reihenfolge der Zuweisung weniger wichtig.

1. RAM muss sich nach einem Reset / Neustart nicht an den Status erinnern. Ich bezweifle stark, dass SSD jemals so schnell wie RAM sein wird.
2. B-Trees sind immer noch sehr relevant, da Sie immer noch versuchen, die Festplattenlesevorgänge zu minimieren.

Ein Faktor fällt einem sofort ein ...

Es gibt einen wachsenden Trend, Festplatten so zu behandeln, als ob sie Bandlaufwerke wären, aufgrund der relativ hohen Kosten, die entstehen, wenn sich Köpfe zwischen weit auseinander liegenden Spuren bewegen. Dies hat zu Bemühungen geführt, Datenzugriffsmuster zu optimieren, so dass der Kopf sich sanft über die Oberfläche bewegen kann, anstatt nach dem Zufallsprinzip zu suchen.

SSDs eliminieren praktisch die Suchstrafe, so dass wir uns nicht mehr so ​​sehr um das Layout der Daten auf der Festplatte kümmern müssen. (Genauer gesagt, wir haben andere Sorgen, aufgrund von Bedenken wegen Verschleißnivellierung).

Ich habe die Build-Zeit auf SSD und RamDisk getestet, SSD war etwas schneller. Dasselbe Ergebnis wurde von meinem Kollegen mit völlig anderem Setup erreicht - die Bauzeit auf HDD betrug 9 Minuten, auf RamDisk 3 Minuten 30 Sekunden, auf SSD 3 Minuten 0 Sekunden.

Obwohl die Suchzeiten von SSDs im Vergleich zum RAM um einige Größenordnungen besser sind als die von HDDs, sind diese Zeiten immer noch signifikant. Dies bedeutet, dass Probleme im Zusammenhang mit Suchzeiten nicht so schlimm sind, aber sie sind immer noch da. Der Durchsatz ist immer noch viel niedriger als im RAM. Abgesehen von der Speichertechnologie sind die Verbindungen wichtig. RAM ist physikalisch sehr nah an der CPU und anderen Komponenten auf dem Motherboard und verwendet einen speziellen Bus. Massenspeichergeräte haben diesen Vorteil nicht. Es gibt batteriegepufferte Pakete von RAM-Modulen, die als ultraschnelle HDD-Ersatz dienen können, aber wenn sie über SATA, SCSI oder eine andere typische Plattenschnittstelle angeschlossen werden, sind die immer noch langsamer als System-RAM.

Dies bedeutet, dass B-Bäume immer noch wichtig sind und Sie für hohe Leistung immer noch darauf achten müssen, was im RAM ist und was dauerhaft gespeichert wird. Aufgrund der ganzen Architektur und physikalischer Beschränkungen (nicht-flüchtige Schreibvorgänge werden wahrscheinlich immer langsamer sein als flüchtige Schreibvorgänge), denke ich, dass diese Lücke kleiner werden wird, aber ich bezweifle, dass sie in absehbarer Zukunft vollständig weg sein wird. Selbst wenn Sie sich "RAM" anschauen, haben Sie wirklich keine einzige Geschwindigkeit, sondern mehrere Ebenen von immer schnelleren (aber kleineren und teureren) Caches. So bleiben zumindest einige Unterschiede bestehen.