【摘要】 进入万物数字化时代,数据已成为与土地、人口和能源并重的战略资源。同时,云计算、人工智能、5g、物联网等新兴ICT技术的出现,一方面
进入万物数字化时代,数据已成为与土地、人口和能源并重的战略资源。同时,云计算、人工智能、5g、物联网等新兴ICT技术的出现,一方面大大加快了数字经济的发展,另一方面,它带来的大量非结构性数据也给信息存储带来了新的挑战。英特尔曾经从存储芯片开始,现在是半导体行业的领导者。然而,在摩尔定律的启发下,英特尔再次以技术创新成为存储市场的破坏者。
全面突破存储瓶颈
随着企业数字化转型的进行和后疫情时代转型的加快,计算需求显著增加。与此同时,摩尔定律仍然引领着数字世界的发展。不仅每一代新处理器的核心数量几乎是上一代的两倍,而且每个CPU核心使用的数据也在增加,这是一个巨大的内存需求。虽然制造商通过提高密度继续增加存储容量,但随着时间的推移,性能或TB容量的每秒读写次数(Input/Outputpersecond和IOPS)逐渐下降,无法匹配处理器的发展节奏,导致存储瓶颈。
基于此,英特尔数据中心和人工智能部副总裁兼总经理Davidtuhy最近指出,为了解决架构问题,现阶段许多用户选择将数据分层存储,将热数据存储在DRAM中,冷数据放置在磁盘中,从上到下形成DRAM-SSD-HDD结构。然而,由于容量、延迟和带宽问题,结构层之间仍有差距需要填补。在此基础上,英特尔创新地创造了基于3DXpoint存储介质的革命性傲慢技术,改变了传统的内存和存储层结构。通过缩小差距,减少瓶颈,解决数据延迟,内存更接近计算,为数据中心提供更高的灵活性和价值。
英特尔奥腾在DRAM和HDD之间创建了一个关键的内存层,将更多的数据放在更接近CPU的位置,具有内存性能、数据耐久性和存储容量大的特点。作为一种高性能存储,英特尔奥腾不仅可以与NANDSSD形成良好的性能互补,还可以为最强的可扩展平台带来突破性的存储级内存能力,从而帮助摩尔定律在CPU层面实现效率,缓解DRAM容量压力。
此外,英特尔还在CPU和工作负载加速器(如GPU、FPGA和网络)之间创建了高速、低延迟的互连性,并基于第五代PCIEXPress强大的基础设施和高带宽的支持,使设备实现内存一致性,允许资源共享,从而获得更高的性能。
对此,Davidtuhy指出:内存分层可以为用户带来巨大的性能和成本优势。基于此,英特尔正在使用CXL标准,以便通过PCIEXPress上的新CXL协议继续提供内存分层和内存扩展。同时,对于想要在新总线上引入内存分层和存储分层的用户,CXL将进一步扩大其优势,带来更多的创新技术和可能性。
与合作伙伴携手,加快数据洞察。
Davidtuhy在演讲中强调:英特尔奥腾技术是专门为适应工作负荷而进化的。。面对工作负荷访问能力、空间局部性和性能等影响因素的动态变化,基础设施投资回报是用户关注的首要任务。我们注意到,随着每个单元比例的增加,越来越多的行业用户使用奥腾作为低成本存储水平,以实现更高的回报。与此同时,更多使用奥腾的公司宣布推出与开发相匹配的软件解决方案,以支持CXL版本的内存分层。
在云计算、人工智能等领域与英特尔进行深入合作的百度也积极采用奥腾持久内存,利用其持久特性在弹性块云中构建超高级别和超高性能存储产品。其中,百度不仅将英特尔奥腾持久内存作为缓存层的存储介质,还将奥腾PMEM存储元数据、缓存和索引应用于新的单节点引擎中,并与持久内存开发套件PMDK和存储性能开发套件SPDK一起使用。一方面,这允许用户使用内存分层和存储分层,使用户可以提前构建和非常灵活的库解决方案,从而使应用程序更加简单和方便。另一方面,基于软件工具和优化,它们可以在同一节点实现10-30倍甚至更高的性能跳跃。
作为十多年的合作伙伴,阿里巴巴云最近宣布推出新版本的弹性计算存储节点——高带宽和低延迟本地磁盘D3C实例,集成了奥腾固态磁盘P5800X和QLC。D3C实例可以使QLC在高密度本地磁盘应用中实现高性能、低延迟和创新演变。同时,鉴于QLC可能出现的一些极端情况,双方还共同构建了云存储转换层(CSAL)软件层进行响应。此外,性能优势强的D3C还可以具备固态硬盘的成本优势,为想要在产品目录中构建基于Hadoop和Spark特定实例集的用户创建新的分层。同时,英特尔奥腾还应用于阿里云开源大规模稀疏模型训练/预测引擎Deeprec。基于奥腾持久内存的大型内存分配器的训练性能可以大大降低整体成本。现阶段,Deeprec支持淘宝搜索、推荐、广告等核心业务进行1000亿元特色、1000亿元样本的大规模稀疏培训。
去年年底,英特尔还与腾讯云合作,推出了腾讯云快速SSD云硬盘产品,具有更好的带宽、更低的延迟和更高的IOPS,为性能密集的用户业务场景创造快速云存储体验。与传统的DRAM内存相比,高存储密度和低单位存储成本可以帮助用户更经济地扩展云存储能力;Appdirect模式下的持久内存可以有效地作为CBS产品的数据持久存储载体。
虽然不到三年,由于英特尔奥腾可以帮助用户降低内存和存储基础设施成本,提高存储基础设施系统的利用率和性能,大大加快用户获取结果和洞察力的时间,现阶段已被全球约75%的大型公共云和私有云服务提供商采用并赢得订单。与此同时,随着大规模应用的投入,英特尔奥腾技术还建立了一个庞大的生态系统,包括全球OEM、SI、CSP、COSP和软件开发商。