英特尔® 傲腾™ 技术推动内存与存储变革

  • 内存和存储解决方案往往受到容量、性能或成本的限制,英特尔® 傲腾™ 技术弥合了内存和存储之间的空白,推动了内存与存储变革,助力企业轻松实现内存和存储基础设施现代化,以更经济的方式实现对更大规模数据集的更快速访问。

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作者

英特尔® 傲腾™ 技术构建全新内存和存储层级,可优化基础设施性能、容量和总体拥有成本。


多层级数据存储架构

英特尔® 傲腾™ 技术弥合了内存和存储之间的空白。在 DRAM 中添加英特尔® 傲腾™ 持久内存 (PMem) 可在保持相近性能水平的情况下提升内存容量并减少成本12。在传统闪存中添加英特尔® 傲腾™ 固态盘 (SSD) 可优化存储、降低时延并提高耐用性345


内存和存储解决方案往往受到容量、性能或成本的限制,这是 IT 组织面临的长期挑战。例如,传统 DRAM 非常适合执行数据在内存中的高速处理,但 DRAM 价格昂贵、容量和可扩展性有限,且数据具有易失性。与 DRAM 相比,固态盘等闪存可提供更大容量和更低成本,却无法提供相同的性能水平。传统硬盘 (HDD) 能够以低价位提供大量存储空间,但众所周知,旋转盘片的可靠性、物理空间需求、散热等很多因素导致了总体拥有成本 (TCO) 相关的问题。在尝试平衡容量、性能和成本考虑因素时,这些内存和存储限制会造成数据中心架构的缺口。


灵活构建内存和存储的方法

随着创新解决方案的出现,内存-存储领域正在不断演进。很多行业的公司都采用了英特尔® 傲腾™ 技术,以弥合 DRAM 和闪存之间的成本、性能和容量差距。英特尔® 傲腾™ 技术有以下两种形式的产品: 
    
•    英特尔® 傲腾™ 持久内存,采用 DIMM 外形,能以更低的成本提高内存容量, 突破 DRAM 的容量限制12
•    英特尔® 傲腾™ 固态盘,对比闪存可提升性能、降低时延并提供更高的耐用性345

图 1. 英特尔® 傲腾™ 技术赋能全新内存和存储层

配合工作负载/配置信息请见 www.Intel.cn/PerformanceIndex。结果可能不同。


英特尔® 傲腾™ 持久内存

英特尔® 傲腾™ 持久内存 200 系列可直接插入 DRAM 插槽,创建一个 全新的系统内存层级。当与第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器搭配使用时,英特尔® 傲腾™ 持久内存 200 系列支持每路高达 6 TB 的总内存,并可在访问大型数据集时保持一致的低时延。英特尔® 傲腾™ 持久内存有 128 GB、256 GB 和 512 GB 的模组可供选择,以 1:1 到 1:8 的不同比例与 DRAM 共同部署。不同的使用模式可满足不同的需求。
 

图 2. 英特尔® 傲腾™ 持久内存可与 DRAM 在内存总线上共同部署

内存模式:透明的易失性内存容量

在内存模式下,英特尔® 傲腾™ 持久内存提供了对操作系统和应用透明的大内存容量,性能接近 DRAM。在内存模式下使用英特尔® 傲腾™ 持久内存无需修改应用,直接插入即可正常运行。

对比传统 DRAM,英特尔® 傲腾™ 持久内存可以更低的价格提供更大的内存容量12。更大的内存容量使企业在内存中就能处理规模日益庞大的数据集,或是在每台服务器上支持更多的虚拟机 (VM)6


App Direct 模式:非易失性内存容量

在 App Direct 模式下,英特尔® 傲腾™ 持久内存可使应用绕过操作系统和内核,直接访问持久内存。这有利于持续降低时延,加速获取数据洞察。此功能还为 SAP HANA 等内存数据库提供了更高的容量7。英特尔® 傲腾™ 持久内存已经广泛地应用在客户的各种工作负载中,包括人工智能 (AI)、数据分析、云基础设施、虚拟化基础设施等8

在 App Direct 模式下,数据结构即便在内存中也具备持久性,这有助于加速重启,同时也能为大型数据集提供所需的数 TB 的容量,而无需从双路服务器升级至更昂贵的四路服务器。


App Direct 模式:高性能块存储

App Direct 模式需要采用“基于 App Direct 的存储模式”进行专门部署,可为有需要的应用提供高性能块存储,避免了在输入/输出 (I/O) 总线之间传输数据导致的时延。这种部署方法让英特尔® 傲腾™ 持久内存的地址空间通过标准文件 API 即可访问。这使得现有应用能够访问英特尔® 傲腾™ 持久内存模组的 App Direct 区域,而无需对现有的需要块存储设备的应用或文件系统进行任何更改。


英特尔® 傲腾™ 固态盘

英特尔® 傲腾™ 固态盘同时具备低时延、高服务质量 (QoS)、高性能吞吐和高耐用性(每日整盘写入次数高达 100 次),非常适合加速对热数据的访问。英特尔® 傲腾™ 固态盘可提供数据加速、缓存或分层,同时又能整合存储空间以降低基础设施成本。

与其他固态盘技术不同,英特尔® 傲腾™ 固态盘可以在不损失性能的情况下同时进行读写5。与采用大量闪存固态盘的存储相比,企业部署少量英特尔® 傲腾™ 固态盘, 即可实现数据的高效加速、缓存或分层。

与基于闪存的传统固态盘相比,英特尔® 傲腾™ 固态盘不仅有利于发挥出峰值性能,英特尔® 傲腾™ 技术还提供高随机读/写性能和一致的低时延,对于需要频繁高速缓存或记录日志的数据库应用而言,该技术也是理想之选。企业可以利用这一优势,部署英特尔® 傲腾™ 固态盘来加快缓存速度,替代大量成本高昂且容量有限的 DRAM。基于该战略,企业或机构可以部署高速且十分耐用的英特尔® 傲腾™ 固态盘用作缓存层,并将基于 NAND 闪存的固态盘用作容量层。

图 3. 英特尔® 傲腾™ 固态盘 P5800X 是一款性能出众的面向数据中心的高速固态盘产品9

配合工作负载/配置信息请见 www.Intel.cn/PerformanceIndex。结果可能不同。

英特尔® 傲腾™ 固态盘提供高耐用性和服务质量 (QoS),因而非常适合写入密集型应用,如联机事务处理 (OLTP)、高性能计算 (HPC) 及数据缓存与日志记录等。

特别值得一提的是,英特尔® 傲腾™ 固态盘在高负载的情况下也能提供始终如一的高性能,从而在几乎所有真实场景应用中均可以低队列深度 (QD) 达到峰值性能。相比之下,传统存储硬盘通常只能在超出大多数应用可用范围的高队列深度下达到理想性能水平。高队列深度下的峰值性能看似瞩目,但其实只会出现在人为设置的测试工作负载中,这些数据往往只是用于营销,并不能精准反映真实场景下的硬盘性能。因此,在真实案例中,与基于 NAND 的闪存固态盘相比,英特尔® 傲腾™ 固态盘可增强应用的性能。

表 1. 采用英特尔® 傲腾™ 技术的内存和存储比较:

结论

英特尔® 傲腾™ 技术可推动内存和存储基础设施现代化,以更经济的方式实现对更大规模数据集的更快速访问,从而释放新的业务价值。需要运行数据分析、AI、内容交付和实时处理等工作负载的企业或机构可以通过部署英特尔® 傲腾™ 持久内存和英特尔® 傲腾™ 固态盘来优化其系统性能、容量和成本。这种多层级内存和存储架构带来了变革。通过在 DRAM 中添加英特尔® 傲腾™ 持久内存,您可在降低成本的同时增加内存容量。您也可以在传统闪存中添加英特尔® 傲腾™ 固态盘,从而提升性能并降低时延。


更多信息请见: 
https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/architecture-and-technology/optane-technology/optane-for-data-centers.html