技術趨勢與內存的局限性
如果大家對于周遭環(huán)境有細致觀察，會發(fā)現許多變化正在悄然間進行，而作為全球著名科技公司的英特爾也總結了四個趨勢變化，這些變化正在深刻影響著計算機技術的發(fā)展，影響著未來的互聯網世界，John Withers（謝偉中）介紹了四大趨勢。
第一個，網絡的轉型以及5G技術的普及將為計算和通信帶來徹底變革。第二個，隨著人工智能的興起，人工智能將在越來越多的工作負載中被廣泛應用。第三個，隨著智能邊緣的興起，越來越多的計算會轉移到更靠近數據產生的地方。最后一個，在萬物上云的趨勢下，基礎設施將更多地由軟件來定義，靈活性也越來越高。
John Withers（謝偉中）認為，四大變革的關鍵是充分釋放數據潛能的能力，而數據也將從根本上重新定義人類的未來，英特爾正在各個平臺層面引領這一變革，致力于存儲并處理世界上所有的數據，同時在軟件和系統(tǒng)層面上進行優(yōu)化。
英特爾將從包括高速硅光子芯片和以太網的網絡產品，到包括英特爾傲騰技術的存儲產品，以及包括至強處理器的全系列處理器，視覺處理單元、VPU、AI加速器等技術方面入手，對所有硬件與軟件進行整合優(yōu)化，最終改變企業(yè)和消費者管理數據的方式。
隨著數字化轉型的逐步深入，對于計算的需求也在飛速增長，（如上圖左圖所示）英特爾架構中的平均內核數量呈指數級的規(guī)模增長，大致上與數據的增長趨勢相匹配。
但是，DRAM密度的增長速度在明顯放緩，（如上圖中圖所示）在數據呈指數級增長的背景下，內存容量變化與需求之間的差距越來越大。
另外，存儲的瓶頸也逐步顯現。從存儲的趨勢來看（上圖右圖），隨著存儲密度的持續(xù)提升，存儲容量的持續(xù)增長，每TB存儲的IOPS會隨著時間的推移而下降。
以上趨勢變化帶來的諸多挑戰(zhàn)，都需要新的內存與存儲層級來應對，需要提供價格更合理的大內存和更高性能的存儲，而英特爾傲騰技術可以提供支持，以避免在計算、內存、存儲和網絡之間的失衡。
英特爾傲騰如何突破瓶頸
傲騰是一種頗具顛覆性的技術方案，它使用由Intel開發(fā)的存儲介質，這是一種革命性的電阻存儲器技術，這是一種完全不同的材料，它支持“就地寫入”，寫入前無需先擦除，它的速度比NAND快得多，一旦材料被設置好，它就會一直保持在原來的位置，直到被覆蓋。
與NAND不同的是，英特爾傲騰的技術架構是一個縱橫交錯的內存元素陣列， 相當于每個內存單元都可以單獨尋址，這意味著它支持字節(jié)尋址。同時，傲騰不需要“收集垃圾（GC）”來降低速度。另外，它也沒有寫放大的問題。
除了介質帶來的高性能，內存總線也帶來了巨大的性能加成。處理器可以就地處理數據，而無需通過PCIe總線傳輸到設備，無需利用文件系統(tǒng)，從而避免了這種延遲損失。這些差異極具突破性，與傳統(tǒng)的NVMe存儲相比，性能提升10倍到100倍，目前市場上還沒有這樣的產品，所以，它的性能確實是獨一無二的。
這就是英特爾傲騰技術發(fā)揮作用的地方。英特爾開發(fā)了兩種革命性的產品，重新構建內存和存儲層級，填補DRAM和傳統(tǒng)存儲之間的空白。
為了解決內存容量差距，英特爾引入了英特爾傲騰持久內存，也叫作Intel Optane PMem，它采用DIMM的形式，在DRAM內存總線上運行，可作為易失性內存或持久性內存使用。
英特爾傲騰持久內存具有多種優(yōu)勢，包括高達512GB的經濟高效的內存容量，更高密集，提供更整合的虛擬化服務器環(huán)境，可以提高很多應用程序的重啟速度，特別是那些在內存中運行的應用，英特爾傲騰持久內存進化到了第二代，其平均內存帶寬比第一代提高了32%。
為了縮小存儲性能差距，英特爾還創(chuàng)建了Intel Optane SSD（固態(tài)硬盤）。與傳統(tǒng)的NAND SSD相比，Intel Optane SSD在70/30讀/寫混合工作負載下提供了超過27x IOPS/GB的性能改進，總體性能的顯著提高。
Intel Optane SSD還提供了更高每日寫入數據量（DWPD）、更低的平均延遲和更好的服務質量（QoS）。英特爾傲騰技術帶來了許多新的功能特性，這些技術正在對計算領域產生影響，也看到許多企業(yè)正在積極利用這些新技術。
英特爾Optane PMem最早是在2019年推出的，目前市場上有兩代產品，需要與第二代及第三代Intel 至強可擴展處理器配合使用，英特爾Optane SSD最早于2017年推出，包括第1代和第2代SSD，以及小容量啟動盤。
英特爾一直在加大對Optane 產品的投入，包括英特爾傲騰持久內存及英特爾傲騰SSD存儲。接下來的兩代傲騰持久內存將會與接下來兩代英特爾至強可擴展處理器相配合，英特爾也會繼續(xù)投入新的Optane SSD。
不斷發(fā)展壯大的傲騰生態(tài)
眾所周知，一個強大的生態(tài)系統(tǒng)對于新技術的普及至關重要，作為新硬件技術的核心，OEM硬件合作伙伴對于如何將新技術推向更廣闊的市場是很關鍵的。英特爾Optane技術現在可通過全球所有OEM獲得，已經形成了完整的渠道生態(tài)系統(tǒng)。
隨著越來越多的工作負載向云和邊緣的轉移，云服務商和電信運營商對于公共服務和企業(yè)內部專有基礎設施都越來越重要，一些CSP和COSP都提供了基于英特爾Optane技術的產品和服務。
英特爾傲騰的軟件生態(tài)系統(tǒng)也正在迅速擴展，為了充分利用英特爾Optane PMem和英特爾傲騰SSD的優(yōu)勢，ISV合作伙伴正在著力優(yōu)化其應用程序，以便更便捷地用到傲騰。目前，英特爾傲騰的生態(tài)合作伙伴列表還在持續(xù)增長，隨著時間的推移，英特爾傲騰的DNA已經深入到了軟件生態(tài)系統(tǒng)中。
英特爾傲騰支撐騰訊云技術創(chuàng)新
創(chuàng)新的英特爾傲騰技術為用戶帶來許多肉眼可見的價值，由于英特爾傲騰善于應對有大量數據的環(huán)境，在數據庫、數據分析、云服務、高性能計算和高性能存儲場景得到了許多應用。
在英特爾與騰訊云合作之下，騰訊云推出了云端塊存儲服務CBS（Cloud Block Storage），該服務使用Intel Optane持久內存進行優(yōu)化后性能得以提升。
騰訊云的CBS提供高效可靠的持久性塊存儲，用于支持騰訊云客戶的高性能工作負載，如高負載的OLTP金融交易系統(tǒng)、高吞吐量的電子商務系統(tǒng)、AI數據分析系統(tǒng)以及高并發(fā)的內容交付網絡（CDN）。
如上圖所示，CBS存儲體系架構利用了傳統(tǒng)的分布式存儲和NVMe SSD，為了向用戶提供高性能的企業(yè)級云存儲服務，英特爾與騰訊云密切合作，重新設計構建CBS存儲引擎，以利用英特爾傲騰持久內存的優(yōu)勢。
如圖所示，來自計算集群的數據首先散列到相應的塊節(jié)點并緩存在Page中，隨后，數據會立即永久存儲到Intel Optane持久內存中。同時，Page和塊的元數據在本地也會更新到相應的數據區(qū)域。
通過這些優(yōu)化，騰訊云能夠實現比當前的分布式存儲架構或傳統(tǒng)直連存儲架構（DAS）更低的延遲。
結束語
憑借英特爾傲騰持久內存的優(yōu)勢，CBS在性能表現上有亮眼表現，越來越多的用戶在使用傲騰持久內存來尋求技術產品上的突破為用戶帶來更多價值。
