盡管英特爾傲騰技術(shù)在速度上無(wú)法完全與DRAM匹敵，但其持久性的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)——在無(wú)需供電的情況下依然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的存續(xù)狀態(tài)，對(duì)于企業(yè)級(jí)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)十分難能可貴。

　　幾年前，一種新型內(nèi)存開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。自2012年以來(lái)，英特爾便一直在開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)——也就是如今我們所熟知的英特爾傲騰技術(shù)。傲騰技術(shù)在多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)進(jìn)步，并最終成為了一種“非易失性內(nèi)存”，并實(shí)現(xiàn)了幾乎與易失性工作內(nèi)存（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器DRAM）一樣快的速度，且同時(shí)能在斷電時(shí)保留數(shù)據(jù)。相比之下，DRAM只能在通電狀態(tài)下保持“正常運(yùn)轉(zhuǎn)”。

　　盡管傲騰在速度上無(wú)法完全與DRAM匹敵，但它具有“持久性”的優(yōu)勢(shì)。也就是說(shuō)，傲騰在無(wú)需通電的情況下即可保持?jǐn)?shù)據(jù)的存續(xù)狀態(tài)。持久性一般與磁性相關(guān)，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和磁帶利用磁場(chǎng)，將位置設(shè)置為1或0。目前市場(chǎng)上的大多數(shù)固態(tài)盤(pán)都使用“通過(guò)改變電壓狀態(tài)來(lái)改變位數(shù)值”的技術(shù)。而傲騰技術(shù)可以通過(guò)改變電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)一次位翻轉(zhuǎn)，且這個(gè)過(guò)程更加高效。與DRAM架構(gòu)一樣，這種位尋址能力允許隨機(jī)訪問(wèn)，這使得傲騰在速度上比當(dāng)前的固態(tài)盤(pán)更有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楣虘B(tài)盤(pán)需要在數(shù)據(jù)塊內(nèi)讀取和寫(xiě)入。

　　傲騰的價(jià)格介于速度較快、易失性的·DRAM和速度較慢、在固態(tài)盤(pán)中使用的具有持久性的NAND模塊之間。從某種意義上講，傲騰是一種混合方案——與其說(shuō)是技術(shù)上的混合，不如說(shuō)是功能上的混合。

　　處于DRAM和NAND之間的系統(tǒng)

　　從市場(chǎng)的角度來(lái)看，這種技術(shù)特性和經(jīng)濟(jì)效益的結(jié)合使得傲騰能夠插入DRAM和NAND之間的內(nèi)存/存儲(chǔ)池中。它很好地滿足了用戶對(duì)性價(jià)比的需求，有助于在距離越來(lái)越遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)池之間流暢地傳輸數(shù)據(jù)。同時(shí)，傲騰為昂貴的DRAM提供了一種低成本替代方案，讓用戶能夠以同樣的價(jià)格獲得更大的內(nèi)存，以及性能表現(xiàn)更快的固態(tài)盤(pán)，從而在速度較慢的NAND存儲(chǔ)前充當(dāng)快速存儲(chǔ)緩存。因此，傲騰填補(bǔ)了高速、昂貴的DRAM與便宜、較慢的NAND之間的存儲(chǔ)空白。

　　如果說(shuō)速度最快、價(jià)格最昂貴的內(nèi)存緊挨著中央處理器（CPU），那么速度最慢、最便宜的內(nèi)存就離中央處理器非常遠(yuǎn)了。

　　存儲(chǔ)架構(gòu)的最外層的是老式、可靠卻廉價(jià)，為幾乎不需要立即訪問(wèn)的大規(guī)模存儲(chǔ)而設(shè)計(jì)的磁帶層。接下一層是傳統(tǒng)磁性硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器——它們雖然速度慢，但容量大且便宜，適合長(zhǎng)期存儲(chǔ)。如果不趕時(shí)間的話，從這里讀取數(shù)據(jù)相對(duì)容易。再往里一層是基于NAND的傳統(tǒng)固態(tài)硬盤(pán)，它更快、更昂貴，可以開(kāi)始參與近乎實(shí)時(shí)的分析。如今，固態(tài)硬盤(pán)已經(jīng)擺脫了之前存儲(chǔ)接口標(biāo)準(zhǔn)SATA的通信約束，后者雖然在當(dāng)時(shí)速度很快，但現(xiàn)在已成為瓶頸。當(dāng)今的固態(tài)硬盤(pán)充分利用非易失性內(nèi)存主機(jī)控制器接口規(guī)范（NVMe）標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)比系統(tǒng)中除處理器-內(nèi)存鏈路以外的任何連接都快。

　　然后就是傲騰層了，它實(shí)際上有兩層，具體取決于設(shè)備。

　　基于傲騰技術(shù)、使用快速NVMe通道的固態(tài)盤(pán)在功能上超過(guò)基于NAND的固態(tài)盤(pán)。憑借如此高的性能水平，傲騰固態(tài)盤(pán)可通過(guò)快速緩存或高速存儲(chǔ)層大大加快數(shù)據(jù)訪問(wèn)。在聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP）系統(tǒng)中，由于使用者需要的數(shù)據(jù)集大于內(nèi)存容量，因此這一特性尤其重要。

　　同樣值得一提的還有傲騰驅(qū)動(dòng)器的耐用性。傲騰的使用壽命是高端企業(yè)級(jí)NAND固態(tài)硬盤(pán)的20倍，因此可以執(zhí)行更多的讀寫(xiě)操作，憑借這一優(yōu)勢(shì)，傲騰成為了快速緩存的理想之選，因?yàn)樗枰粩嗟倪M(jìn)行大量的操作。這種耐用性的另一個(gè)好處就是能夠減少緩存層的大小，因?yàn)榘硫v不需要NAND存儲(chǔ)所需的超高規(guī)格配置。

　　再往里一層，借助內(nèi)存與處理器共享的專用高速連接，即內(nèi)存總線，基于傲騰技術(shù)的內(nèi)存模塊可參與和處理器更緊密關(guān)聯(lián)的操作。憑借這種額外性能，傲騰內(nèi)存可以擴(kuò)展DRAM的容量，支持一些更具挑戰(zhàn)性的數(shù)據(jù)分析問(wèn)題，例如在SAPHANA或甲骨文等大型內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行的實(shí)時(shí)分析與人工智能等工作負(fù)載。

　　傲騰內(nèi)存的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其持久性。有人可能會(huì)問(wèn)：如果只有在緊急情況下才能凸顯價(jià)值，那么追求持久性到底意義何在？換句話說(shuō)，如果可以保持不斷電，是不是就沒(méi)有必要追求持久性了？畢竟，DRAM不具備持久性，許多實(shí)時(shí)分析程序在主內(nèi)存中可以運(yùn)行得很好。這種情況下，我們的答案是：持久性內(nèi)存還有另一個(gè)性能優(yōu)勢(shì)，那就是即使為了防止斷電情況的發(fā)生，系統(tǒng)也不必花時(shí)間卸載和保存必須復(fù)制的重要數(shù)據(jù)。因?yàn)榉且资詢?nèi)存可以跳過(guò)這一步——即使斷電，數(shù)據(jù)也會(huì)得以保留。盡管在市場(chǎng)上仍算初出茅廬，傲騰持久內(nèi)存產(chǎn)品已經(jīng)為自己贏得了一項(xiàng)創(chuàng)新大獎(jiǎng)，并創(chuàng)造了一項(xiàng)全新的性能記錄。

　　選擇傲騰，就是選擇低延遲

　　說(shuō)起傲騰，就不能不提“延遲”這一話題。傲騰一個(gè)極為亮眼的優(yōu)點(diǎn)就是低延遲。如果說(shuō)速度衡量的是數(shù)據(jù)通過(guò)通道的速度，那么延遲就指的是在發(fā)出接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求后需要等待的時(shí)長(zhǎng)，實(shí)質(zhì)上也就是數(shù)據(jù)請(qǐng)求的啟動(dòng)時(shí)間。憑借其位尋址能力，傲騰可以在幾乎零延遲的條件下發(fā)送任何大小的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。而在發(fā)出大量小型數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，這一優(yōu)勢(shì)就尤其重要。

　　眾所周知，在基于NAND的固態(tài)硬盤(pán)中只能做到按塊尋址數(shù)據(jù)，因此這種類型的模式很快就會(huì)使系統(tǒng)的響應(yīng)能力不堪重負(fù)。相比之下，傲騰固態(tài)盤(pán)即使在繁重的寫(xiě)入負(fù)載下，仍可提供一致的超低讀取延遲，而這種可預(yù)測(cè)性將有助于提高服務(wù)質(zhì)量與水平。

　　再往里一層就是DRAM層。如前所述，DRAM雖然速度很快，但價(jià)格昂貴且數(shù)據(jù)易失。從某種程度來(lái)說(shuō)，它的速度受到內(nèi)存總線的限制，盡管非?？?，但這不是最終呈現(xiàn)的速度。因?yàn)檫€有數(shù)層直接位于處理器裸片上。這些層是緩存級(jí)別，最多有三個(gè)，用于存儲(chǔ)處理器計(jì)算的臨時(shí)結(jié)果。相對(duì)而言，緩存的容量較小，速度更快，價(jià)格更高，而且它們?cè)谔幚砥湓O(shè)計(jì)中的尺寸是固定不變的，這在制造過(guò)程中就已敲定。

　　換一種方式來(lái)看，由不同層級(jí)組成的內(nèi)存/存儲(chǔ)架構(gòu)與“金字塔”類似，這樣能清晰、形象地展現(xiàn)每一層大小的概念。底部是最大、最慢、每字節(jié)成本最小的存儲(chǔ)。在每一個(gè)層級(jí)上，數(shù)量在依次減少，但成本和性能卻依次上升。

　　從現(xiàn)有的存儲(chǔ)元素來(lái)看，數(shù)據(jù)可在金字塔中上下遷移，但具體則取決于其需要即時(shí)計(jì)算的程度。英特爾開(kāi)發(fā)的工具可幫助軟件工程師以最佳方式來(lái)管理數(shù)據(jù)位置。

　　傲騰可以極大提高大型磁存儲(chǔ)陣列的性能，SAPHANA就是其中一個(gè)典型案例。英特爾高管表示，客戶非常看重傲騰的可預(yù)測(cè)性能，該性能可以為每次交易提供高質(zhì)量服務(wù)。

　　在由軟件來(lái)配置虛擬化、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)的超融合系統(tǒng)中，傲騰在更快的內(nèi)存與更慢的磁存儲(chǔ)之間提供一個(gè)重要連接，從而能夠在突破系統(tǒng)瓶頸的同時(shí)增加虛擬機(jī)密度。

　　如前所述，最能充分利用這種平滑的內(nèi)存和存儲(chǔ)層級(jí)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，便是由結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的混合元素所組成的大型數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)存分析。如今，這種應(yīng)用主要集中在大型云服務(wù)提供商和大規(guī)模企業(yè)當(dāng)中，這些機(jī)構(gòu)擁有足夠大的規(guī)模來(lái)獲得最大收益。同時(shí)，一些規(guī)模較大的企業(yè)客戶也可以從中受益。但某些時(shí)候，服務(wù)提供商也能夠?yàn)橐?guī)模較小的客戶提供服務(wù)。

　　眾多大型硬件OEM廠商都在其融合產(chǎn)品中采用傲騰技術(shù)。例如，戴爾最高端的VxRail超融合基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品就同時(shí)應(yīng)用了傲騰持久內(nèi)存和傲騰固態(tài)盤(pán)。

　　盡管傲騰在市場(chǎng)應(yīng)用中仍處于早期，但傲騰增強(qiáng)型系統(tǒng)的大規(guī)模推廣前景不容小覷。無(wú)論企業(yè)規(guī)模大小，越來(lái)越多的企業(yè)都需要從海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中獲取洞察，對(duì)于那些本身無(wú)法創(chuàng)建和管理這種超融合系統(tǒng)的企業(yè)則需要服務(wù)提供商的加持。

　　RogerKay供職于PUND-IT研究公司，長(zhǎng)期擔(dān)任獨(dú)立IT分析師。