数据中心计算的范式变革：科技创新应用导论

实际上，IT产业的核心生产力正在转型变革，也就是说，计算产业规模的转型改变。例如前面我们提到的计算、存储等技术资源的集中和量化流动效应，以及对于处理海量计算数据的实时信息采集存储和数据处理的巨大需求，使得系统架构在技术上已经具有了日益重要的核心作用和主导地位。计算范式正在逐步由桌面系统（即简称为单机计算）转变到数据中心的计算方式。范式的转变也同时牵动着对于软、硬件的设计和工作原理、思路上的改变，而且整个行业的科技根基正在进行一场剧烈的变革。

根据百度搜索公司的说法，数据中心计算相较于传统的单机计算方法，其在系统设计概念上的一个重大改变便是对于容错性的处理思路。在传统的单机设计概念中，系统必须是越能够可靠地运行的就越好，原因也很简单，你只能配置一台电动机，坏掉就不行了。所以，在进行系统设计时，要在系统里面添加很多冗余的信息和校验逻辑，这样在系统出现了错误后还能够进行修正。在数据中心的计算中，主要采用的是分布式系统。分布式系统假设每一台电子产品最终都可能会发生故障，所以它们可以容忍任何一台电子产品出现的问题。这种情况下使得二者在整个系统的设计方法上具有许多的差别。

另外，单机任务计算和应用数据中心单机计算的不同应用运行场景也各自会有一些差异，前者主要指的是一个面向单用户的一个多任务，而后者则主要指的是一个面向多用户的多个单任务，因此在进行系统架构设计时我们需要更加充分地考虑到其并行性。(www.xing528.com)

在传统的一个SSD存储系统管理架构中，是由一个基于总的SSD的微控制器系统组合独立起来的并进行自动控制下面的一个Flash（动画）存储单元，这样的主要技术优势之一就是实现系统结构黑盒化、层次式，不利之处主要在于总的SSD往往系统读取数据速度比较快、写入数据速度比较慢，因此容易造成系统技术上的瓶颈。而目前百度则根据实际商业应用中的要求，取消了其在SSD软件架构系统中的多擦写数据缓冲、擦写平衡等烦琐的工作逻辑，大幅度地简化了它的SSD架构控制器。通过将一个大的SSD存储单元分别划分形成很多个存储单元，每个存储单元都分别配备了独立的并行控制器和存储单元，这些控制信息和存储控制器的接口经过暴露上传到上层的数据存储管理系统之后，形成了许多个存储管道，使得每个并行数据的写入读取、存储处理效率都实现了大幅提高。