• Thứ Bảy, 31/07/2010 06:40 (GMT+7)

    Bộ mặt mới của lưu trữ

    Lê Duy
    SSD đang hình thành một “thế giới riêng”, Blu-ray đang phát triển không ngừng và mọi dữ liệu sắp đến của bạn có thể đều ở “trên mây”.

    Khi mà Sony sắp ngưng sản xuất đĩa mềm, đĩa Blu-ray sắp có dung lượng 128GB, ổ cứng gắn trong không còn bộ phận chuyển động, ổ cứng chạy qua giao tiếp PCIe và các mô hình, giải pháp lưu trữ được đặt nặng lên vai các trung tâm dữ liệu như lúc này thì bạn dễ dàng nhận ra 3 xu thế dường như tất yếu về lưu trữ: nhiều hơn, nhanh hơn và tập trung hơn.

    Thế giới SSD

    SSD (solid state disk) rõ ràng đã đem lại nhiều mặt vượt trội so với ổ cứng HDD truyền thống: nhanh hơn, ổn định hơn, ít tốn điện hơn, chạy êm hơn (www.pcworld.com.vn/A0810_115). Tuy vậy, mặt trái của nó là thời lượng "sống" phụ thuộc vào số lần ghi dữ liệu trên mỗi cell (ô nhớ) và giá hiện nay cao hơn đến khoảng 70 lần/GB so với ổ cứng chuẩn. Theo IDC, năm ngoái sản lượng ổ cứng bán ra giảm, một phần do khủng hoảng kinh tế chung, nhưng lượng ổ cứng SSD gia tăng đáng kể, cả mảng thị trường tiêu dùng lẫn doanh nghiệp.

    SSD có 2 dạng: SLC (single-level cell) và MLC (multi-level cell). Trong khi SLC có tốc độ nhanh hơn, tuổi thọ dài hơn (khoảng 100.000 lần/cell) nhưng MLC lại rẻ hơn. Với các sản phẩm tiêu dùng, thường nhà sản xuất sử dụng công nghệ MLC, trong khi đó SLC thích hợp hơn với lưu trữ doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu.

    Với sự bùng nổ mạnh mẽ của SSD, nhiều nhà sản xuất cũng đã đưa ra các ứng dụng riêng để tận dụng tính chất đặc thù của SSD. Đã xuất hiện các bo mạch PCI-X hoặc PCIe có chip SSD, đóng vai trò là bộ nhớ flash hoặc gắn thông qua cáp SAS hoặc SATA. Về mặt quản trị hệ thống, các nhà sản xuất đưa ra các ứng dụng, giải pháp dựa trên SSD để đặt giữa máy chủ và hệ thống lưu trữ, hoạt động như là bộ đệm để tăng tốc truy cập mà không cần phải thêm SSD vào mảng lưu trữ. Vài nhà sản xuất khác lại thêm ổ SSD vào hệ thống lưu trữ hiện thời, hoặc để làm bộ đệm, hoặc để làm một chồng lưu trữ (tier) khác.

    Trong khi đó, một "đứa con" của công nghệ SSD chính là NAND lại trở nên cực kỳ phổ biến trên thế giới, cùng chung xu hướng với sự bùng nổ thiết bị di động. NAND flash được tích hợp vào hầu như mọi thiết bị di động hiện có và theo các chuyên gia dự đoán sẽ còn "sống khỏe" hơn 10 năm nữa, công nghệ NAND tiếp tục phát triển đi lên. Băng thông của NAND sẽ cao hơn, NAND sẽ được ứng dụng nhiều hơn vào máy chủ, trung tâm dữ liệu. Hiện tại, chip lưu trữ mới nhất của SanDisk là iNAND có dung lượng 32GB, trong khi đó Samsung cũng vừa mới tung ra chip MoviNAND 64GB và card microSD 32GB.

    Lưu trữ NAND cũng được nhiều hãng phần mềm chú ý hơn trước. Chrome OS của Google cũng đưa ra vài chức năng hỗ trợ đặc biệt cho bộ nhớ flash và nó cũng yêu cầu băng thông I/O cao hơn. Các hệ điều hành của Apple và Microsoft, thậm chí cả những bản Linux được viết riêng cho máy tính bảng cũng bắt đầu đưa ra những tính năng hỗ trợ tốc độ của NAND.

    Tuy vậy cần lưu ý, khi kích thước bộ nhớ flash ngày càng nhỏ, dung lượng ngày càng cao thì các điện tử (electron) phải di chuyển gần nhau hơn, dữ liệu lưu trữ trong các cell ngăn cách chỉ bằng các chất nền nên dễ bị rò rỉ, gây ra lỗi hoặc mất dữ liệu. Để giải quyết vấn đề an toàn dữ liệu, các nhà phát triển còn phải viết những phần mềm sửa lỗi chi tiết, hiệu quả hơn nữa nhằm đảm bảo quá trình phát triển, thu nhỏ của NAND.

    Đến nay, công nghệ bộ nhớ NAND đạt đến 32nm. Đầu năm nay, các "ông lớn" trong ngành là Micron và Intel cũng đã đưa ra mẫu bộ nhớ Flash 23nm đến 27nm. Tuy nhiên, theo các chuyên gia thì các sản phẩm công nghệ mới cần có thời gian định hình và phát triển lâu hơn.

    Với đà phát triển này, nhiều người cho rằng tương lai của máy tính xách tay và cả máy chủ sẽ sử dụng card PCIe nền NAND nhiều hơn là ổ SSD như hiện nay. Ổ SSD “bắt chước” ổ cứng truyền thống và các giao tiếp của ổ cứng như SAS trong máy chủ hay SATA trong PC và máy tính xách tay. Trong khi đó, công nghệ PCIe khắc phục được điểm yếu "thắt cổ chai" làm cho SSD bị chậm. Một ví dụ điển hình cho xu hướng này là gần đây, OCZ ra mắt ổ Z-Drive R2 nền flash, gắn trực tiếp vào khe PCI Express, cho dung lượng lưu trữ đến 2TB và có băng thông đến 1,4Gbit/giây, so với giao tiếp SATA hiện thời có băng thông 3Gbit/giây (và gần đây, các nhà sản xuất bắt đầu nâng cấp lên giao tiếp SATA mới, có băng thông 6Gbit/giây). Theo OCZ, ổ Z-Drive R2 này giải quyết được tình trạng thắt cổ chai bằng cách tận dụng được kiến trúc PCIe tốc độ cao và ổ cũng được cấu hình RAID cấp doanh nghiệp, có cấu hình RAID 0 4 chiều.

    Lưu trữ mạng

    Khi băng thông internet không còn là rào cản lớn như thời “modem quay số” nữa thì lưu trữ mạng được xem là giải pháp an toàn, hữu hiệu và tiện lợi, nhất là cho doanh nghiệp. Với lưu trữ mạng, bạn có 3 giải pháp chính: NAS (network attached storage) có mô hình cơ bản; SAN (storage area network) cao cấp hơn và giải pháp kết hợp cả NAS và SAN. Ngoài ra, DAS (direct-attached storage) cũng là giải pháp lưu trữ hữu hiệu nhưng không thuộc mô hình lưu trữ mạng.

    Lưu trữ mạng giải quyết được 2 vấn đề: Phòng ngừa thảm họa và duy trì tính liên tục. Trong khi vấn đề phòng ngừa thảm họa có thể dễ dàng giải quyết, phục hồi dữ liệu thì duy trì tính liên tục là thách thức thực sự. Nhiều chuyên gia đưa ra mô hình lưu trữ chia sẻ và ảo hóa để giải quyết vấn đề thứ 2.

    Hiện thời, nhiều công ty đang đầu tư mạnh vào mảng này. Tuy chỉ xoay quanh mô hình NAS và SAN nhưng nhiều công ty tên tuổi đã đưa ra nhiều dịch vụ, sản phẩm lưu trữ mạng rất phong phú, đa dạng, mà cốt lõi là phần mềm quản lý, hệ thống nén/giải nén, bảo mật dữ liệu và khả năng mở rộng mạng lưu trữ. Như EMC vừa cập nhật phần mềm cho hệ thống lưu trữ NAS Celerra của họ nhằm tăng khả năng quản trị dữ liệu; FalconStor và Violin Memory bắt tay nhau đưa ra sản phẩm SAN với phần mềm thiết kế riêng và SSD nhằm tăng tốc độ truy xuất; Toshiba vừa công bố dòng ổ cứng 2,5” mới, có khả năng tự mã hóa, tốc độ 10.000vòng/phút dành cho trung tâm dữ liệu; trong khi đó, HP vừa cập nhật phần mềm quản lý SAN/iQ với mảng lưu trữ MSA P4000 tầm trung; mới nhất là IBM vừa kết hợp với Verizon đưa ra dịch vụ lưu trữ đám mây cho người dùng...

    Blu-ray sắp sang trang

    HD DVD từng gắng gượng trên thị trường video độ nét cao với Blu-ray trong khoảng thời gian gần 2 năm nhưng rồi cũng đành nhường bước. Blu-ray phát triển liên tục và không hề thấy dấu hiệu đuối sức. Khi mà bộ phim "Avatar" 3D chỉ mới xuất hiện ở rạp thì Hiệp hội Blu-ray (Blu-ray Disc Association; www.blu-raydisc.com) đã thông qua chuẩn Blu-ray Disc 3D cho gia đình. Và vào đầu tháng 4 vừa qua, Hiệp hội này cũng vừa bổ sung chuẩn Blu-ray mới với dung lượng lưu trữ đến 128GB/đĩa. Hiện thời, dung lượng đĩa Blu-ray tối đa là 50GB. Chuẩn đĩa mới sẽ chứa dữ liệu cố định (ghi một lần) trên một lớp và dữ liệu ghi nhiều lần (ghi lại) trên lớp thứ 2. Tuy vậy, theo một số chuyên gia thì loại đĩa Blu-ray như vậy sẽ vấp phải nhiều trở ngại về tính tương thích với các đầu đọc Blu-ray hiện nay.

    Chuẩn đĩa Blu-ray mới có 2 định dạng là: BDXL (High Capacity Recordable and Rewritable discs) đơn thuần chỉ tăng dung lượng lưu trữ và IH-BD (Intra-Hybrid discs) thêm lớp dữ liệu ghi nhiều lần.

    Cả 2 định dạng này đều được nhắm đến những mảng thị trường riêng biệt nên cần phát triển phần cứng mới cho BDXL và IH-BD; và do đây chỉ là phần mở rộng của công nghệ Blu-ray nên các thiết bị phần cứng hỗ trợ cũng có thể tương thích với các định dạng Blu-ray cũ hơn.

    Theo các chuyên gia, BDXL thích hợp để thay thế ổ cứng lưu trữ, nhất là trong các ngành y khoa, đa phương tiện... Trong khi đó, IH-BD có thể dùng cho game. Dữ liệu về game có thể chứa trong lớp đĩa ghi 1 lần, trong khi điểm số chơi game, các thông số người chơi... được lưu trên lớp dữ liệu ghi nhiều lần.

    Định dạng BDXL sẽ có nhiều lớp hơn IH-BD, từ 3-4 lớp tùy mức dung lượng, cao nhất là 128GB. Với đĩa BD-R, có thể có đến 4 lớp với mức dung lượng 128GB. Với đĩa BD-RE, tối đa chỉ đạt 3 lớp, dung lượng tối đa 100GB.

    Công nghệ lưu trữ không đứng yên, nhất là khi các công nghệ khác phát triển ồ ạt, công nghiệp giải trí đa phương tiện, Internet bùng nổ và trong đó có cả nhu cầu không bao giờ thỏa mãn của con người. Có thể 10 năm nữa bạn sẽ xem đĩa Blu-ray 128GB sắp đến giống như chiếc đĩa mềm “đáng thương” hôm nay.

    ID: A1006_98