他組建的這個百家論壇,最初只是想給幾個相熟的研究所搭個技術交流的平臺,資料量不大,儲存用的是普通磁帶——就是那種廣播電臺用來錄節目的開盤式磁帶,一卷能存幾兆位元組,順序讀寫,成本低,供貨穩定。
磁帶這玩意兒,存資料的時候是按順序一圈一圈往磁軌上寫,讀的時候也必須從頭開始一圈一圈找。
但論壇帖子是隨機訪問的!
使用者隨時可能點開一個幾周前的帖子,這樣磁頭就得在幾百米長的磁帶上反覆快進倒帶,定位一次資料平均要十幾秒。
這還不算,機械磨損會讓磁軌慢慢偏移,就像馬志彬說的,磁頭偏了兩個磁軌,讀一條資料得反覆尋道好幾遍。
當初論壇只有幾個研究所用的時候,這點延遲還能忍。
現在整個論壇每天新增的帖子資料量超過了所有儲存介質的吞吐上限,磁帶一卷一卷地堆在協會的機房裡,馬志彬每天下班前得花一個小時給新磁帶貼標籤編號,架子上已經塞不下新的了。
還好前陣子哈工大的陳光熙今年搞出了“擠壓成管、磨削成芯”技術,研製出外徑僅零點五毫米的超小型多孔磁芯,為高速大容量儲存器奠定了基礎。
738廠根據這個成果,成功試製了CX-1型磁芯儲存器,容量不大,只有2K,但讀寫速度比磁帶快了幾個數量級。
於是,百家論壇目前的架構就變成了“磁芯主存+磁帶輔存”,這樣的結合才算撐起了CPU即時運算、論壇活躍資料快取和系統堆疊的執行需求。
磁芯儲存器容量小、速度快、斷電不丟資料,負責存放CPU正在執行的程式程式碼、論壇的即時活躍資料以及系統堆疊。
磁帶作為輔助儲存器,容量大、成本低,但只能順序讀寫,負責長期儲存海量的論壇帖子資料、系統備份和批處理程式。
磁帶這東西用來做批次備份、順序讀取沒問題,可放在論壇這種需要頻繁隨機訪問的系統裡,天生就是致命短板!
要找某一條舊帖、調某一份歷史檔案,就得讓磁帶捲來捲去慢慢定址,快不起來也就罷了,一旦磁帶機滿負荷寫入歸檔,直接就會擠佔掉整個系統的IO資源,連網路傳輸都跟著被拖慢。
所以說這套架構在資料量不大的時候運轉良好,可一旦大規模的使用就很難繃,你知道嗎!
“好,辛苦了,你說的事先不急,先穩住裝置!”
江夏放下聽筒,目光重新落回螢幕上龜速前進的進度條,腦子裡卻已經順著儲存的問題往下沉了。
磁帶的瓶頸只是表象,真正的根子,還在當前這套儲存體系的先天侷限上。他太清楚磁芯儲存器的毛病了。這東西看著是高速主存,卻有個繞不開的物理特性……
破壞性讀取!
每一次讀取磁芯裡的資料,讀取電流都會翻轉磁芯的磁化狀態,把原有資料直接清零。所以每讀一次,都必須緊跟著做一次重寫操作,把資料再寫回去,平白多耗了一倍的讀寫週期。
這個特性放到平時還好,一旦要和磁帶做批次資料交換,麻煩就成倍放大。
磁芯控制器一邊要從磁帶讀入新資料寫入主存,一邊還要維護CPU正在呼叫的活躍資料不被沖掉,必須靠高速緩衝暫存器做精密的時序排程,讓磁帶的機械讀寫和磁芯的電脈衝運算精準錯峰再完美合縫!
原理很簡單,可要在物理上實現這點……
太難了!
比讓白頭鷹的那位帶頭大哥不要腦洞大開還難!
還好有金珍和胖墩在,他們弄出了一種在軟體層面上的最佳化中斷機制,把資料交換拆成極小的分片,利用CPU的指令間隙分批搬移,才勉強保證了整個論壇的正常執行。
但這種方式,已經到瓶頸了。
馬志彬在電話裡說,最近一週磁帶機壞了兩次,雖然都有備份能確保論壇的繼續使用,但長久這麼幹,也不是個事啊。
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