高速與低延遲是現代化基礎架構非常關鍵的兩大指標。隨著資料大幅增長，工作負載日益複雜，企業需要更即時的資料交付，對此，儲存技術業者開始推動儲存級記憶體（Storage Class Memory，SCM），以便帶來更低延遲的表現。
高速與低延遲是現代化基礎架構非常關鍵的兩大指標。隨著資料大幅增長，工作負載日益複雜，企業需要更即時的資料交付，這也促使企業級儲存設備技術躍進，除了從原本的機械式硬碟轉向以Flash作為儲存媒體之外，也從協定著手，推動端到端的NVMe環境。但這樣還遠遠不夠。因為比起伺服器的記憶體（RAM）技術，快閃儲存與NVMe協定依然有著不小的差距，為了縮短兩者之間的鴻溝，業者開始推動儲存級記憶體（Storage Class Memory，SCM），以便帶來更低延遲的表現。
一般來說，DRAM的延遲最低，其次是SCM，再其次是NAND Flash記憶體（後續將以SSD固態硬碟作為比較基礎）。相較之下，SCM的延遲是DRAM的100倍，但讀寫速度又比基於NAND Flash的SSD快上10倍。HPE Hybrid IT事業處資深副總經理蕭舜華解釋，從軟體、控制器到儲存載體（Media），甚至是網路，每一個環節或多或少都會造成延遲，而SCM的導入將有助於大幅減少儲存載體的延遲時間，根據HPE內部的測試，延遲時間將可低於10倍。
她以一台全部搭載SAS固態硬碟，延遲時間為1毫秒的企業級全快閃儲存設備為例進行比較說明，若將所有SAS SSD全部汰換NVMe SSD，在同樣的環境下可減少約10%的延遲（主要儲存載體都是NAND Flash的緣故）。但若是在NVMe的協定下採用SCM（亦即NVMe SCM），延遲時間則可以低到0.1毫秒。
弭平DRAM與SSD鴻溝
儲存級記憶體可視為一種新型的記憶體技術，在儲存架構中被界定在DRAM與SSD的中間層，主要優勢在於其能夠提供比SSD更高的效能與低延遲表現，但同時具有比DRAM更低的成本。由於其「非揮發性」的特質，因此不用擔心萬一斷電，資料會有所遺失。
典型的例子是英特爾（Intel）與美光合作研究的3D XPoint技術，英特爾應用該技術研發出Optane產品。目前Optane的產品線可分為記憶體與固態硬碟兩種型態，記憶體型態的產品可作為快取使用，而固態硬碟型態的產品則作為儲存之用，優勢在於可隨時存取，存取速度是3D NAND的10倍以上。
英特爾亞太暨日本區非揮發性記憶體事業群業務發展經理陳曉琦說明，針對資料中心端的應用，英特爾推出Optane DC持續性記憶體（代號為Apache Pass，AEP），主要是將Optane記憶體做成DIMM狀，將能更靠近DRAM。
以資料為中心，英特爾在近幾年加速強化在網路、儲存以及運算的技術演進，去年（2018）在「以資料為中心創新高峰會（Data-Centric Innovation Summit）」即提到了儲存架構將從原先的三層擴展到六層，在DRAM之後，緊接著是Optane DC持續性記憶體、Optane DC固態硬碟，而後才是傳統的SSD。另外，在硬碟／磁帶層次之上，也新增資料中心專用的3D NAND QLC固態硬碟。今年在「以資料為中心創新日（Data-Centric Innovation Day）」則強調了，Optane DC持續性記憶體能與DRAM結合使用，用來擴大快取的容量。
她解釋，DRAM的價格較為昂貴，而且容量有限，而Optane DC持續性記憶體則具有成本的優勢，兩者結合使用便可以擴大系統級記憶體容量，在成本與效能上取得最佳的平衡點。「固態硬碟初期推展時，許多人都覺得速度已經夠快了，不過才短短的幾年時間，隨著資料量愈來愈大，叢集愈來愈複雜，對效能的要求也愈來愈高。現今企業面對的挑戰是在資料快速增長的環境下，如何滿足大容量的需求，又要得到更快的速度，這也是為何英特爾推出Optane以及QLC固態硬碟的原因，前者可助於加速，而後者則能滿足在容量上的需求。」
成本考量優先快取應用
值得留意的是儲存級記憶體並不只有3D XPoint技術，廣泛來看，包含相變半導體（PCM）、磁阻隨機存取記憶體（MRAM）、可變電阻式記憶體（ReRAM）等等，其實都有機會角逐儲存級記憶體市場，不過如果要論市場發展的話，英特爾Optane的力道無疑較為強勁，自今年開始，已有企業級儲存業者在全快閃解決方案中支援，並且已能正式出貨。 HPE 3PAR即是典型的代表，HPE 3PAR旗下包含9450、8450以及20000系列，均已支援NVMe SCM。最多可支援4個NVMe SCM模組，每個模組為750GB，合計大約3TB的可用空間。
HPE Hybrid IT事業處資深副總經理蕭舜華認為，SCM將是下一代儲存媒體的新星，甚至有機會取代SAS固態硬碟。「確實，現階段在成本上還有一些落差，但是就好像有了高鐵之後，就不會想花六小時才能從台北到高雄的心態一樣，一旦習慣了高速，就很難再回去舊架構。」
她以一個概約的比較值來進行成本比較說明，DRAM的速度現今還是最快，每GB的成本可能要到台幣700至800元的區間，企業級SSD現在趨近於原來硬碟的價格，每GB的成本可低至200元左右。而介於DRM與SSD中間的SCM，現今每GB的成本大約是在500元。「很明顯地，成本是一項非常關鍵的因素，所以HPE 3PAR現今只作為快取使用，但是五、六年後若達到一定的經濟規模，SCM很有可能成為主流。」
支援SCM SSD HPE 3PAR打頭陣
其實這並不是HPE第一款採用In Memory的技術，The Machine其實就是In Memory概念應用的原型，目標是希望將DRAM與儲存整合在一起，所以未來系統裡只有CPU與記憶體，而記憶體儲存的就是資料。
HPE Hybrid IT事業處資深副總經理蕭舜華指出，SCM可望成為下一代儲存媒體的新星，目前HPE 3PAR旗下包含9450、8450以及20000系列，均已支援NVMe SCM。
雖然The Machine現在還在研究開發階段，不過HPE的其他儲存產品卻已經搶先應用，例如Nimble Storage的混合式快閃儲存之所以能夠有全快閃般的效能表現，就是在於其內部的CASL（Cache Accelerated Sequential Layout）技術。由於Nimble Storage的前端控制器內含了NVRAM（Nonvolatile Random Access Memory），再加上SSD，因此能夠結合快閃記憶體的「讀取」以及NVRAM的高速寫入，提供出高效的表現。
而Nimble Storage的下一代，將會推出All-SCM-Like的機種，亦即日後也會支援SCM。「第一代架構的延遲已經能做到低於1毫秒，但在新的配置下，新一代機種的延遲將可以縮短到0.5毫秒。」蕭舜華說。