更多詳情請關(guān)注專題直播

下午的“閃存行業(yè)分論壇” 中，DOIT邀請關(guān)注閃存行業(yè)的廠商代表、技術(shù)專家、分析師等共同探討 閃存行業(yè)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展。其中，來自英特爾數(shù)據(jù)中心軟件產(chǎn)品事業(yè)部APSS 產(chǎn)品線銷售及市場總監(jiān) Susan Bobholz，帶來《非易失性內(nèi)存Non-Volatile Memory的現(xiàn)在與未來》的主題演講。

英特爾數(shù)據(jù)中心軟件產(chǎn)品事業(yè)部APSS 產(chǎn)品線銷售及市場總監(jiān) Susan Bobholz

在演講里，Susan Bobholz表示，隨著越來越多的數(shù)據(jù)的不斷生成，我們比以往任何時候都需要更快地訪問“熱點”數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的存儲技術(shù)包括SAS, SATA以及甚至RAID已無法有效地滿足越來越快的存取需求。下面，我會介紹英特爾對非易失性內(nèi)存（Non-Volatile Memory）的愿景以及相關(guān)的新技術(shù)和產(chǎn)品的信息。

以下是Susan Bobholz精彩演講的內(nèi)容：

大家下午好，非常榮幸今天能給大家做一個介紹。今天的主題是非易失性內(nèi)存的現(xiàn)在與未來。

首先我想先介紹一下大數(shù)據(jù)背景，我們現(xiàn)在的人類每兩天創(chuàng)造的數(shù)據(jù)量，已經(jīng)相當(dāng)于人類有文明以來，到2003年創(chuàng)造所有的信息量，這個是相當(dāng)驚人的增長。所以大家可以看到我們預(yù)期到2020年，整個全球的數(shù)字化的數(shù)據(jù)量達到40ZB的量級。

剛才我們戴爾的同事也講數(shù)據(jù)存儲量的各種解決方案。從數(shù)據(jù)存儲角度來講，大家都知道，在這么多年的IT技術(shù)發(fā)展當(dāng)中，我們盡量把需要處理的數(shù)據(jù)，將熱數(shù)據(jù)盡量讓它到離處理器最近的地方進行存儲。隨著數(shù)據(jù)爆炸性的成長，數(shù)據(jù)向兩個方向不斷的發(fā)展，一個是需要非常大的容量，需要高性能的存儲的設(shè)備，把數(shù)據(jù)存儲下來。第二我們希望抓取數(shù)據(jù)做某些業(yè)務(wù)的時候，把熱數(shù)據(jù)抓到CPU里面進行處理。這樣的話，我們看到兩端需要相應(yīng)的解決方案。我們下面的材料主要關(guān)注服務(wù)器端熱數(shù)據(jù)存儲方案的解決方案。我們的方案主要針對服務(wù)器一層，希望給服務(wù)器里面的CPU提供最有效的數(shù)據(jù)服務(wù)能力。

今天我們看到服務(wù)器層最大的問題是，服務(wù)器的計算能力和存儲IO性能上面產(chǎn)生很大的不匹配，這個問題我們叫IO瓶頸問題。其實我們在國內(nèi)碰到很多這樣的應(yīng)用場景，這兩年的連續(xù)報道里面大家看到的，最簡單的案例，每年各地方高考成績出來的時候，各個地方的家長和學(xué)生查高考成績。很典型的案例，就是讀數(shù)據(jù)，但是每次都會把服務(wù)器，或者存儲讀垮，我們看到這個情況是說，因為大的并發(fā)流量進行訪問，雖然訪問的數(shù)據(jù)量不大，但是因為并發(fā)量很高，由于磁盤的物理特性造成IO性能急劇下滑。我們很多人在上面做查詢，但是整體的效益非常差，這是非常顯著的IO瓶頸的問題。

從英特爾方面來講，我們希望在標(biāo)準(zhǔn)化方面推出標(biāo)準(zhǔn)的方式，來解決IO場景不匹配的問題。第二希望通過軟件的方法做這樣的解決。第三希望通過提供對應(yīng)用層透明的硬件。如果說我們引進新的技術(shù)，但是對于客戶的應(yīng)用造成不方便，這種技術(shù)很難被應(yīng)用行業(yè)所接受。

首先我們從標(biāo)準(zhǔn)化的層面來看，大家可以看到英特爾希望推動各個層面，從硬件到協(xié)議層到應(yīng)用層，在底層推動各種不同的接口，往上的話會推動新的PCIe3.0的版本，PCIe這個版本在定義上給廠商一些私有的空間，我們會推新的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，是NVMe，所有PCIe可以接到NVMe，可以跨廠商跨平臺支持應(yīng)用。
硬件平臺創(chuàng)新上，以前會有一個SAS控制器，連接SAS的硬盤，轉(zhuǎn)到南橋芯片里面，把它弄到內(nèi)存和CPU進行處理，數(shù)據(jù)從硬盤到CPU中間有很多跳?，F(xiàn)在來講，其實各個業(yè)界廠商都明白，因為多跳造成了延遲，對應(yīng)用是最大的損失。多數(shù)廠商解決方式是把熱的數(shù)據(jù)向前移，這樣的話，我到CPU可能一跳就可以進去了。再往后，我們現(xiàn)在把PCIe直接放到CPU的接口上，我們不用通過外面的橋片，現(xiàn)在更多的廠商把PCIe作為一個標(biāo)準(zhǔn)的配件推向業(yè)界，定義新的PCIe的標(biāo)準(zhǔn)，一個新的型號。明年這種產(chǎn)品就能推出來了。

未來的話，我們希望推動新的標(biāo)準(zhǔn)NVMe，所有的廠商兼容NVMe的接口，數(shù)據(jù)就可以通過NVMe的開發(fā)接口和我們的CPU連起來，零跳就可以從存儲進入CPU，使應(yīng)用性能得到最大幅度的提升。

從外面的存儲，一直向服務(wù)器內(nèi)端擴展，硬盤上最大延時是2毫秒，固態(tài)盤和PCIe的延時更小，存儲應(yīng)用內(nèi)存分層越來越明晰化。原來的存儲層走的方向走更大的容量，更大的交換能力，磁盤是更大存儲的能力，往服務(wù)器里走就變成混插的模式。磁盤加上固態(tài)盤，將來在服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)側(cè)還會出現(xiàn)新的存儲分層的應(yīng)用技術(shù)，我們叫持續(xù)內(nèi)存新的技術(shù)會出現(xiàn)。這樣的話，盡量把更多的熱的數(shù)據(jù)，放在CPU旁邊的那一層，把熱的數(shù)據(jù)更靠近CPU內(nèi)存存放。

軟件層的利用緩存加速軟件。剛才我們也講了，我們希望對應(yīng)用層是透明的加速服務(wù)，這樣的好處，不需要對應(yīng)用程序和已經(jīng)有的存儲系統(tǒng)做任何的修改。因為我們都知道，這方面任何的修改，對客戶來講，帶來不便利性也帶來成本的增加。我希望我們的緩存存儲技術(shù)能夠在這方面表現(xiàn)非常的優(yōu)異。因為現(xiàn)在的客戶很難把現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)完全拋棄，引入新的存儲系統(tǒng)，提高IOPS指標(biāo)的新的存儲系統(tǒng)。可以利用現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)，我們可以把更高效的，把熱數(shù)據(jù)緩存在服務(wù)器內(nèi)部，提高我們應(yīng)用IOPS的指標(biāo)，而不是更換整個我們的存儲系統(tǒng)達到這樣性能的結(jié)果。這樣的話，對我們的客戶來講非常好的，我們可以充分利用我們已經(jīng)有的在存儲結(jié)構(gòu)上已有的投資。

所以我們推薦Intel® Cache Acceleration Software (Intel® CAS)，我們的軟件是基于服務(wù)器層的，我們希望把最活躍的數(shù)據(jù)希望保存服務(wù)器本地的固態(tài)盤上，或者PCIe緩存上希望幫助提高性能。我們的測試數(shù)據(jù)表明在數(shù)據(jù)庫交易性能上有3倍的提升。數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用場景性能達到20倍的提升。我們的性能可以達到，或者幾乎達到將現(xiàn)在的存儲里面所有的硬盤換成固態(tài)盤的性能指標(biāo)，但是成本會有更大的優(yōu)勢。

我們兼容所有的固態(tài)盤，我們做了全系列的認證測試，英特爾® 固態(tài)盤有獨特的優(yōu)勢，首先有英特爾® 固態(tài)盤 910系列，基于PCIe的固態(tài)盤方向是非常好的，因為它適合熱數(shù)據(jù)的存儲。我們產(chǎn)品里面會提供非常多強大的數(shù)據(jù)保護的功能，我們可以提供強大的包括數(shù)據(jù)校驗，有內(nèi)部的電容，實現(xiàn)斷電保護，在操作失誤情況下數(shù)據(jù)也不會丟失，我們還有高耐久性的技術(shù)，這樣的話，我們的產(chǎn)品可以保證持續(xù)5年，每天全盤寫10次的操作。持續(xù)5年，這個指標(biāo)非常好了。

Intel® CAS有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，第一我們在業(yè)界唯一提出基于策略管理的功能。比如說現(xiàn)在我們有幾個合作伙伴，已經(jīng)幫我們把產(chǎn)品賣到行業(yè)里面，第一個行業(yè)是KTV。在這種行業(yè)里，有一些場景里面，我甚至不需要你的緩存軟件判斷邏輯，有的數(shù)據(jù)塊是重要的，直接緩存到固態(tài)盤上，因為我經(jīng)常讀。你需要用72小時之間，讓你的業(yè)務(wù)跑一段時間才能分辨哪些是熱數(shù)據(jù)，哪些是冷數(shù)據(jù)。KTV每個月有排行榜，命中率達到80%以上，你直接給我拉上去，我們有基于策略的管理功能，你可以指定需要緩存的目標(biāo)是文件也好，或者是數(shù)據(jù)里面的表也好，甚至是目錄。這樣的話基于管理的策略，把數(shù)據(jù)緩存到固態(tài)盤上。

第二我們不需要客戶改變?nèi)魏蔚膽?yīng)用，只要安裝軟件時配置一下就可以了。第三我們可以和內(nèi)存配合工作，因為在一個服務(wù)器系統(tǒng)里面，IO性能最高的是內(nèi)存，很多廠商現(xiàn)在做的緩存的算法用固態(tài)盤緩存硬盤的內(nèi)容，但是我們可以達成多層緩沖的邏輯，把熱數(shù)據(jù)提交操作系統(tǒng)，緩存到內(nèi)存，在應(yīng)用內(nèi)存訪問數(shù)據(jù)，訪問的速度，性能遠遠高與固態(tài)盤。為什么我們可以生成我們的算法，使客戶的應(yīng)用達到固態(tài)盤的應(yīng)能，但是不需要把所有的硬盤都換成固態(tài)盤。

比如說在數(shù)據(jù)庫交易里面，我們可以使性能提升2倍，在媒體廣播數(shù)據(jù)碼流推送性能提升11倍，這些場景我們提升的優(yōu)勢非常的明顯。我們支持Linux和Windows平臺，在Windows平臺上有非常獨特的優(yōu)勢。

SAS是一個商業(yè)智能軟件的企業(yè)，主要幫助客戶，比如說類似大的超市或者一些行業(yè)客戶做智能的商業(yè)數(shù)據(jù)挖掘，我們做了幾個對比。第一個是系統(tǒng)跑在全硬盤的系統(tǒng)上面是基線1。第一個跑了Intel® CAS，性能提升36%。第二我們加了固態(tài)盤 + Intel® CAS，性能提高了將近一倍。第三步，我們把系統(tǒng)里面所有的硬盤全部換成了固態(tài)盤，性能提升了2倍。但是，你可以看到隨著不同的配置的改變成本也有很大的改變，如果只用Intel® CAS的話幾百美金，加固態(tài)盤的話是1300美金(音譯)，如果把磁盤全換成固態(tài)盤有10倍的增加，我們用十分之一的成本使整體性能提升1倍，這樣使客戶找到好的性價比優(yōu)化的平衡點。

總結(jié)來講，首先我們今天面對的是數(shù)據(jù)快速增長的世界，我們需要更快的存取活躍的數(shù)據(jù)。在這個過程當(dāng)中，我們希望通過將最活躍的數(shù)據(jù)移到PCIe的設(shè)備上，利用PCIe性能，獲得我們存儲速度性能的提升。在這方面英特爾努力提供新的技術(shù)和產(chǎn)品，滿足對熱數(shù)據(jù)存儲的需求。Intel® CAS與固態(tài)盤是我們?yōu)檫@個技術(shù)產(chǎn)品方向邁向的第一步，謝謝大家。

lihongliang