英特爾David Tuhy：以現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)賦能云原生數(shù)字化轉(zhuǎn)型

步入萬物數(shù)字化時代，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為與土地、人口、能源并重的戰(zhàn)略資源。與此同時，云計算、人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興ICT技術(shù)的出現(xiàn)，一方面極大加速了數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展，另一方面其帶來的海量非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)也為信息存儲帶來新的挑戰(zhàn)。曾以存儲芯片起家的英特爾，如今已是半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)軍者，然而秉承對存儲市場的承諾，在摩爾定律的啟迪下，英特爾再次以技術(shù)創(chuàng)新成為存儲市場的“破局者”。

全面突破存儲“瓶頸”

隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進行和后疫情時代的轉(zhuǎn)型加速，計算需求大幅增加。同時，現(xiàn)階段摩爾定律依然引領(lǐng)著數(shù)字世界的發(fā)展。不僅每一代新處理器的內(nèi)核數(shù)量幾乎比上一代翻一番，其中，每個CPU內(nèi)核使用的數(shù)據(jù)也在與日俱增，與之而來則是巨大的內(nèi)存需求。盡管制造商已經(jīng)通過提高密度持續(xù)增加存儲容量，但隨著時間的推移，性能或每 TB 容量的每秒讀寫次數(shù)（Input/Output Per Second，IOPS）卻逐漸下降，無法匹配處理器的發(fā)展節(jié)奏，因此由此造成了內(nèi)存和存儲瓶頸。

基于此，英特爾數(shù)據(jù)中心與人工智能事業(yè)部副總裁兼英特爾傲騰事業(yè)部總經(jīng)理 David Tuhy在近日出席由DOIT傳媒舉辦的2022分布式存儲線上峰會時，發(fā)表主題演講并指出，“為解決架構(gòu)問題，現(xiàn)階段諸多用戶選擇將數(shù)據(jù)進行分層存儲，將熱數(shù)據(jù)存放在DRAM中，冷數(shù)據(jù)置于磁盤中，這就形成了DRAM-SSD-HDD由上而下的結(jié)構(gòu)。然而，由于容量、時延和帶寬這三個層面的問題，該架構(gòu)層級之間仍存在鴻溝有待填補。基于此，英特爾創(chuàng)新性地打造了基于3D Xpoint存儲介質(zhì)的革命性的傲騰技術(shù)，一舉改變了傳統(tǒng)的內(nèi)存和存儲層級結(jié)構(gòu)。通過縮小差距、減少瓶頸和解決數(shù)據(jù)延遲，使內(nèi)存更靠近計算，為數(shù)據(jù)中心提供更高的靈活性和更多的價值。”

英特爾傲騰在DRAM和HDD之間創(chuàng)建了一個關(guān)鍵的內(nèi)存層，以通過集內(nèi)存般的性能、數(shù)據(jù)的持久性和存儲的大容量于一身的特性，將更多數(shù)據(jù)放到更接近CPU的位置。英特爾傲騰作為高性能存儲，在與NAND SSD形成良好性能互補的同時，亦能夠為至強可擴展平臺帶來了突破性的存儲級內(nèi)存能力，進而助力摩爾定律在CPU層面的效率實現(xiàn)，同時緩解DRAM容量壓力。

此外，英特爾亦通過打造CXL開放互連技術(shù)（Compute Express Link Open Interconnect Technology, CXL），在CPU和工作負載加速器（如GPU、FPGA和網(wǎng)絡(luò)）之間創(chuàng)建了高速、低延遲的互連性，并基于第五代PCI Express的強大基礎(chǔ)設(shè)施和高帶寬的支持，使設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存一致性，允許資源共享，從而獲得更高的性能、降低軟件堆棧復(fù)雜性，以及更低的總體系統(tǒng)成本。

對此，David Tuhy指出：“內(nèi)存分層能夠為用戶帶來極大的性能和成本優(yōu)勢，基于此英特爾正在采用CXL標準，以便可以繼續(xù)通過 PCI Express上的新CXL協(xié)議來提供內(nèi)存分層和內(nèi)存擴展。同時，對于想要在新總線上引入內(nèi)存分層和存儲分層的用戶而言，CXL還將進一步拓展優(yōu)勢，帶來更多創(chuàng)新技術(shù)和可能性。”

攜手合作伙伴，加速數(shù)據(jù)洞察

“英特爾傲騰技術(shù)是專為適應(yīng)工作負載的不斷演進而生。”David Tuhy在演講中強調(diào)道，“面對工作負載訪問能力、空間局部性和性能等多種影響因素的動態(tài)變化，基礎(chǔ)架構(gòu)投資回報是用戶關(guān)注的重中之重。我們注意到隨著向每單元更高比特數(shù)發(fā)展，行業(yè)用戶越來越多采用傲騰作為低成本存儲層級以實現(xiàn)更高的回報率。同時，也有更多使用傲騰的公司宣布推出和開發(fā)相匹配的軟件解決方案，以專門支持這種內(nèi)存分層的CXL版本。”

與英特爾在云計算、人工智能等多領(lǐng)域展開深入合作的百度也積極采用傲騰持久內(nèi)存，并利用其持久特性構(gòu)建彈性塊云中的超高級別和超高性能存儲產(chǎn)品。其中，百度不僅將英特爾傲騰持久內(nèi)存作為緩存層的存儲介質(zhì)，也在新的單節(jié)點引擎采用傲騰PMem存儲元數(shù)據(jù)、緩存和索引，并與持久內(nèi)存開發(fā)套件PMDK及存儲性能開發(fā)套件SPDK配合使用。一方面，這能夠讓用戶通過預(yù)先構(gòu)建好且非常靈活的庫解決方案來使用內(nèi)存分層和存儲分層，從而讓應(yīng)用更簡單便捷。另一方面，基于軟件工具和調(diào)優(yōu)，它們在同一個節(jié)點上能夠?qū)崿F(xiàn)高達10-30倍、甚至更高的性能躍升。

作為十多年的合作伙伴，近期阿里云宣布推出集傲騰固態(tài)盤P5800X和QLC于一身的彈性計算存儲節(jié)點的新版本—高帶寬低延遲本地盤D3C實例。D3C實例能夠讓QLC在高密度本地磁盤應(yīng)用上實現(xiàn)了極高的性能、低延遲和創(chuàng)新演變，同時針對QLC可能出現(xiàn)的一些極端情況，雙方亦攜手構(gòu)建云存儲轉(zhuǎn)換層（CSAL）的軟件層進行應(yīng)對。此外，極具性能優(yōu)勢的D3C也能具備固態(tài)硬盤的成本優(yōu)勢，能夠在產(chǎn)品目錄中為想要構(gòu)建基于Hadoop和Spark特定實例集的用戶創(chuàng)建一個新的分層。與此同時，英特爾傲騰亦被應(yīng)用于阿里云開源大規(guī)模稀疏模型訓(xùn)練/預(yù)測引擎DeepRec中。基于傲騰持久內(nèi)存實現(xiàn)的內(nèi)存分配器的大模型訓(xùn)練性能有所提升，且能夠極大降低整體擁有成本。DeepRec現(xiàn)階段已支持淘寶搜索、推薦、廣告等核心業(yè)務(wù)進行千億特征、萬億樣本的超大規(guī)模稀疏訓(xùn)練。

去年底，英特爾亦攜手騰訊云以全新的存儲引擎設(shè)計和傲騰持久內(nèi)存推出了騰訊云極速型SSD云硬盤產(chǎn)品，以更佳的帶寬、更低的時延和更高的IOPS為性能密集型用戶業(yè)務(wù)場景打造極速云存儲體驗。與傳統(tǒng) DRAM 內(nèi)存相比，傲騰持久內(nèi)存的高存儲密度和低單位存儲成本特性，能夠幫助用戶更為經(jīng)濟地擴展云存儲能力；同時App Direct 模式下的傲騰持久內(nèi)存所具備的持久性特性，使之可以有效充當CBS產(chǎn)品的數(shù)據(jù)持久化存儲載體。

盡管面世尚不到3年時間，得益于英特爾傲騰能夠幫助用戶降低內(nèi)存和存儲基礎(chǔ)設(shè)施成本、提高存儲基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)利用率及性能，并大幅度加速用戶獲取結(jié)果和洞察的時間，現(xiàn)階段其已經(jīng)被全球約75%的大型公有云和私有云服務(wù)商采用以及贏得其訂單。同時，隨著被投入大規(guī)模應(yīng)用，英特爾傲騰技術(shù)亦構(gòu)建起了一個集全球OEM、SI、CSP、CoSP和軟件開發(fā)商在內(nèi)的龐大生態(tài)。