第一十零章 三足鼎立——DAS、SAN 和NAS

10.7 初露锋芒——BlueArc公司的NAS产品

 

    上文中所述的IT系统架构发展的第九阶段（收缩阶段），其代表就是软件的全芯片化。这些芯片不同于CPU，而是完全应用逻辑芯片，比如ASIC或更高成本的FPGA和 CPLD。这些芯片对于专用逻辑的运算速度远高于CPU，因为CPU是读取外部程序代码指令流来执行并生成结果的，而专用芯片则是通过读入原始数据信号，在经过内部逻辑电路之后直接生成了输出信号。一片频率100MHz的FPGA在运行专用逻辑的时候速度也会高于频率几GHz的CPU。图10-47所示为CPU的处理流程，而图10-48所示的是FPGA的处理流程。
 

 

    

图10-47  CPU的处理流程           图10-48  FPGA的处理流程

 

    FPGA芯片的频率目前已经可以超越1GHz，其内部电路已经达到1000万门。其可容纳的逻辑更多、更复杂，处理速度越来越快。

 

    目前有些厂家正在尝试利用FPGA来取代CPU。由于FPGA可重构计算的特性，人们认识到许多能发挥其特长的应用。比如在玩《Crysis》电脑游戏时，可将FPGA配置成128位的高性能3D图像处理器；当需要听高保真环绕立体声时，可将FPGA配置成专用的DSP处理器；在高层网络交换机需要支持新协议时，只需重新配置FPGA而不必更改任何硬件；在数字电视变更解码协议时，只要通过网络下载数据来重新配置FPGA；当从GSM网转到CDMA网时，也只需重新配置FPGA而不必更换手机了。

 

    同样，存储产品公司BlueArc在其NAS产品Titan系列中，将其上运行的所有软件逻辑都写入了FPGA中。其产品将存储系统路径上的多个模块也分别做成了可插拔式模块，包括前端网络接口模块、文件系统模块和后端网络接口模块。前端接口是面对客户端的接口；文件系统则是整个系统的处理中枢；后端接口则是连接磁盘扩展柜的接口。每个模块上均有多个FPGA芯片来处理各自的逻辑。图10-49显示了Titan各个模块之间的生态架构图。

 

 

 

图10-49  Titan存储产品内部架构示意图

 

    图10-50为Titan产品实物图。后面有4个插槽模块，中间两个为文件系统模块，最上面和最下面的模块分别为前端网络模块和后端网络模块。

 

 

   

       图10-50  Titan存储产品实物图

 

    且不说Titan这种全硬件架构是否成熟，其内部软件是否兼容性良好，抛开这些因素不谈，这种架构其实反映的是一种趋势，一种精神。