高性能的英特尔“傲腾”

IDC《2019年数据及存储发展研究报告》中摆出了这样的事实：AI促进用户规模和应用数量呈现爆发式增长；2019年企业创建的数据量超过消费者，占整个数据圈的53．4％；核心存储超越边缘存储成为最大的数据存储位置。上述这些足以颠覆存储的趋势又将人们关注的目光拉回到数据中心。

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存储又要变一变了

存储的核心是数据，数据的爆炸式增长，以及人们对数据价值的追求，迫切需要提升数据处理、挖掘和分析的效率，这些都要依赖存储更高的性能、更低的延迟。虽然存储性能问题是老生常谈，但是不可否认，在每一次的存储变革到来时，存储性能都是第一位要解决的问题。

IDC在最新发布的《第五代存储助力企业数字化转型》白皮书中对“第五代存储”的特征进行了归纳，提出了五大关键词，其中位列第一的就是“敏捷高速”。当前，数据中心用户已经渐渐失去了对延迟的容忍度，采用NVMe技术的全闪存阵列为传统关键业务和数字化转型创新应用而优化，以达到对应用的快速、实时响应，并最大化数据价值的挖掘和分析。这正是“敏捷高速”的真正价值所在。

“当今世界正在以惊人的速度产生数据，各类企业越来越难以高效地处理数据。对企业来说，从所有数据中获取价值的能力将是决定成败的关键。”英特尔公司高级副总裁兼非易失性存储解决方案事业部总经理Rob Crooke指出，“在内存和存储层级结构中实现突破性的前沿创新正是英特尔努力的目标。”

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存储架构，你缺了一层

英特尔院士Frank Hady也曾经有过被电脑性能“打败”的时候。那还是在遥远的2008年，Frank Hady的笔记本电脑中使用的还是HDD，每当病毒扫描程序开始访问硬盘驱动器时几乎完全卡死的情况让他忍无可忍，是英特尔X－25M固态盘让他的笔记本电脑重新焕发了活力。这可能是我们每个人都有过的挠头经历。这种情况在数据中心里也屡见不鲜。

问题到底出在哪？是因为内存与存储层级结构中存在差距。在数据中心里，数据集的规模以每三年翻一番的惊人速度增长，因性能、延迟带来的不良体验在逐渐蔓延。为了进一步优化存储层级结构，我们必须做点什么。

前不久，英特尔在韩国首尔举办了“内存＆存储日”活动，揭示了内存与存储层级结构之间出现新差距的原因，以及如何通过英特尔傲腾（Optane）技术和英特尔3D NAND技术来弥合鸿沟。

逐层分析数据中心内部存储的层级你会发现，CPU在最顶层，然后逐层往下，每个层级的存储容量都是上一层级的10倍，然而性能却只有十分之一。热数据不断向上移动，而温数据和冷数据持续向下移动。上文已经提到，数据每三年翻一番，而每个DRAM裸片的容量每四年才翻一番，这种明显的不匹配造成了用户体验不佳。

虽然NAND以每两年翻一番的速度不断增加容量，但随着时间推移，它会有相对恒定的时延。因此，随着CPU的提速，NAND固态盘中的数据似乎也渐行渐远，由此造成了DRAM与NAND固态盘之间的差距，即存储性能差距。

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拿什么弥合鸿沟？

弥合容量与性能的差距，需要突破性的新技术。这种新的存储技术的容量要比DRAM高，而成本却更低，且在整个重启过程中拥有持久性。谜底现在已经揭开，这就是同时被纳入英特尔傲腾固态盘和英特尔傲腾数据中心级持久内存的英特尔3D XPoint介质。Frank Hady介绍说，英特尔傲腾固态盘的时延大约是10μs，只有NAND固态盘的十分之一，能够快速、可靠地返回数据。一句话，英特尔傲腾固态盘弥合了部分差距，使更多数据更靠近CPU。

时至今日，大量数据中心用户对英特尔傲腾技术并不陌生。英特尔最新发布的2019年第三季度财报显示，该季度营收近192亿美元，其中非易失性存储解决方案事业部营收为13亿美元，相比去年同期增长超过19％，傲腾在其中的表现尤为亮眼。

在首尔的活动上，英特尔宣布了一系列令人振奋的新成果，比如代号为“Barlow Pass”的第二代英特尔傲腾数据中心级持久内存将于2020年与下一代英特尔至强可扩展处理器一同发布；英特尔还率先展示了用于数据中心级固态盘的144层QLC（四级单元）NAND，预计于2020年推出；英特尔还宣布，将在位于新墨西哥州Rio Rancho的工厂运营一条新的傲腾技术开发线。这一系列的创新表明，在以数据为中心的计算时代，英特尔将持续推动内存与存储技术的进步，面向云、人工智能和网络边缘等广泛的应用领域，提供独特的英特尔傲腾技术以及英特尔3D NAND解决方案。

今天，包括微软、浪潮、联想、百度云、京东云、平安云等在内的生态合作伙伴以及行业用户都是英特尔傲腾技术的实践者和推动者。以数据中心场景为例，傲腾技术为数据库提供了高效的内存解决方案，将虚拟化性能提升36％，另外在AI和智能数据分析等新兴领域，傲腾技术有效地提升了分析吞吐量。

Naver是韩国第一大互联网公司，以搜索业务而闻名。它在韩国江原道春川古邦建立了一座名为Gak（阁）的数据中心。这座数据中心的外观设计简洁，透露着古朴之风，内部则非常现代化，拥有先进的IT基础设施，为NAVER和其他公司提供云平台服务。该数据中心就是较早使用英特尔傲腾的客户，大大提升了云基础设施的性能和响应速度。

在首尔的活动上，英特尔还展示了融傲腾与QLC SSD于一体的Intel Optane Memory H10 with Solid State Storage（简称H10）引起了与会者的强烈关注，它利用傲腾为QLC SSD加速的设计，兼具高性能和大容量。H10这样的混合式固态盘给PC应用带来了全新的体验。

“我们做了内存和存储在层级结构上的分层，这一技术介于DRAM和NAND之间，性能远高于NAND，但成本结构比DRAM还简单。这是一个全新的存储层级。想象一下，有一天你根本不用载入系统（不用将硬盘里的内容读入到DRAM的过程），打开显示器就能使用操作系统，这将是多么大的惊喜。”英特尔非易失性存储解决方案事业部战略规划与营销高级总监David Lundell表示，“这只是一段长期创新旅程的开始，未来我们会继续加大研发和投入。”