上圖是英特爾的內(nèi)存和存儲金字塔,金字塔里每個層級之間的容量、延時等特性都有一個數(shù)量級的差距,方便不同工作負載訪問不同冷熱程度的數(shù)據(jù),根據(jù)的性能、成本、功耗的預算來優(yōu)化架構。

英特爾傲騰結合3D NAND固態(tài)盤之后,能對更多數(shù)據(jù)進行快速訪問,對更常用的數(shù)據(jù)進行最高性能地訪問,將性能推向新高度之后,再搭配一個靈活的、能感知存儲介質(zhì)的、經(jīng)過軟件優(yōu)化的解決方案,就能提供現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)存儲解決方案。

技術創(chuàng)新:性能的量變

英特爾傲騰技術以兩種形式呈現(xiàn),第一種是傲騰非易失性持久內(nèi)存,以內(nèi)存的形態(tài)來使用。第二個是傲騰固態(tài)盤,作為SSD來使用。

1,傲騰非易失性持久內(nèi)存

傲騰持久內(nèi)存可提供與CPU匹配的內(nèi)存容量。倪錦峰表示,CPU的內(nèi)核數(shù)在不斷提升,而DRAM沒有以相同的速度擴展,當內(nèi)存和內(nèi)核的配比逐漸失衡,內(nèi)存成本可能占據(jù)整個服務器物料清單(BOM)成本的60%以上,這是很多人都沒法接受的。

英特爾希望以傲騰來重新構建內(nèi)存層級,傲騰持久內(nèi)存既可以像傳統(tǒng)內(nèi)存一樣運行,也可以利用持久性來轉(zhuǎn)變架構,在實際應用中,傲騰的部署類型分為三類,可以總結為ACT,A就是Accelerating(加速),C就是Caching(緩存),T就是Tiering(數(shù)據(jù)分層)。

Accelerating(加速)方面,英特爾傲騰持久內(nèi)存可提供接近內(nèi)存的訪問速度,從而增加系統(tǒng)的可快速訪問的數(shù)據(jù)量,從而提高數(shù)據(jù)庫的運行速度。緩存池變大就意味著數(shù)據(jù)庫的活躍數(shù)據(jù)量增多,交易吞吐量會大大提升,交易延遲會大大降低,從而提升服務器的服務能力。

在實際使用中,對核心數(shù)據(jù)庫Oracle進行加速后,內(nèi)存查詢速度提升了近10倍,對MySQL加速后,每臺服務器支撐的用戶數(shù)增加了差不多5倍。

Caching(緩存)方面,當傲騰持久內(nèi)存作為內(nèi)存使用的時候,首先就擴展了內(nèi)存空間,消除類內(nèi)存容量瓶頸,為虛擬化架構提供更充足的內(nèi)存資源,從而提高單臺設備的虛擬機數(shù)量。

在實際使用中,有了傲騰作為緩存,能將微軟SQL Server虛擬機的數(shù)量增加37%,有了傲騰作為緩存,VMware支持的VDI用戶數(shù)提高了87%。

Tiering(數(shù)據(jù)分層),通過修改應用來讓應用感知持久層(而不只是內(nèi)存層)的熱數(shù)據(jù),這是一種全新的數(shù)據(jù)分層方法,當在計算層對持久數(shù)據(jù)進行分層后,帶給用戶的收益非常大。

在實際使用中,使用了傲騰的運行SAP HANA的服務器,其性能比舊服務器的性能提高了2.4倍左右。另外,與使用DRAM搭配磁盤的常規(guī)方案相比,有傲騰支持的Apache Spark的查詢速度提升了8倍。

傲騰固態(tài)盤

從SATA磁盤到SATA SSD的演進是介質(zhì)突破了性能瓶頸,從SATA SSD到NVMe SSD是接口協(xié)議突破了瓶頸,而從NAND到傲騰的演進是又一次突破,突破了性能的限制,也突破了容量上的限制,每TB容量的IOPS數(shù)得到了擴展,讓大容量SSD也能有高性能,激活了SSD。

作為SSD的傲騰也同樣可以用ACT三方面來解讀。

在加速方面,用傲騰SSD替代NAND SSD來存儲journal數(shù)據(jù),開源分布式存儲Ceph的性能提升了67%,加速MySQL、Hadoop等等也有類似效果。

在緩存場景中,用傲騰SSD替代NAND SSD,使得單節(jié)點的VMware虛擬機密度提升了60%,從而實現(xiàn)了更高密度的HCI部署。

在分層場景中,DELL EMC在PowerMax高端存儲中引入傲騰固態(tài)盤實現(xiàn)分層,將響應的時間縮短50%左右,同樣將傲騰SSD替換NAND SSD的還有IBM的Spetcrum Scale和Nutanix。

實現(xiàn)價值:完成應用場景的質(zhì)變

作為頗具顛覆性和突破性的新技術,傲騰在技術上的創(chuàng)新固然重要,生態(tài)建設方面,如何讓用戶用起來并產(chǎn)生價值也非常重要,真正讓用戶看到價值,才能完成從用性能的量變到應用場景質(zhì)變的過程。

從倪錦峰的介紹中了解到,基于傲騰的合作伙伴越來越多,在實踐中也看到了原來從未想象過的一些新穎的使用場景,生態(tài)系統(tǒng)日益壯大??梢钥吹?,傲騰在生態(tài)方面已經(jīng)打開了局面,過程中也出現(xiàn)了許多典型案例。

比如,阿里云在多個場景中使用了傲騰持久內(nèi)存。在云主機場景中,用傲騰持久內(nèi)存來替代部分內(nèi)存,從而降低整體成本;在SAP HANA這種內(nèi)存數(shù)據(jù)庫場景中,利用傲騰持久內(nèi)存的非易失性特點,將業(yè)務reload的速度提升了11倍;將傲騰持久內(nèi)存作為臨時Cache盤,單盤能達到百萬級IOPS,讀寫延遲達到400ns,性能表現(xiàn)驚人。

又比如,人工智能創(chuàng)新者第四范式將傲騰持久內(nèi)存與算法模型結合,加速了高可用、低TCO的金融AI類解決方案的落地。在一次實際部署時,使用了傲騰持久內(nèi)存后,大幅減少了服務器的規(guī)模,TCO降低了一半左右,而數(shù)據(jù)的恢復速度和性能都有驚人的提升。

又比如,百度智能云將最快的傲騰和最慢磁帶結合起來,借助英特爾傲騰固態(tài)盤作為緩存,大大提升了磁帶備份的速度,降低成本,并提升了效率。

山東臨沂市衛(wèi)健委基于英特爾傲騰固態(tài)盤構建了SQL Server軟件定義存儲架構,構建了高安全、高性能、高可靠性的核心數(shù)據(jù)庫存儲方案,保證了數(shù)據(jù)安全與業(yè)務連續(xù)性,同時也降低了TCO。

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