數據中心的高風險

海量的數據為重新構想和重新設計系統架構的企業提供了重要的洞察和創新。但是,未重新架構的公司可能會發現自己為了避免被淹沒在海量數據中而搞得手忙腳亂。

但問題不僅僅在于存儲原始數據。為了保持競爭力,企業需要快速且經濟實惠地訪問和處理所有這些數據,以便用于商業洞察、研究、人工智能 (AI) 和其他用途。要實現這種級別的處理,內存和存儲都是必需的,而且公司難以實現高成本與有限容量和性能約束的平衡。

這項挑戰甚至更加艱巨,因為不同的工作負載需要不同類型的內存和存儲。此外,可能要同時使用多種技術來實現成本與性能的最佳權衡。

英特爾正在利用全新的內存和存儲技術來應對這些挑戰,使得企業能夠重新構想自己的數據中心架構。

內存/存儲架構中的缺口

過去,內存和存儲解決方案一直受到密度、性能和成本的限制。從零售到政府到醫療再到金融,所有類型的組織都感受到了這種限制。例如,隨著數據負載的增加,云服務提供商 (CSP) 可能會難以滿足服務水平協議 (SLA)。金融服務公司可能會在快速處理大量交易時遇到容量和性能的限制。企業業務無法滿足來自客戶、庫存、社交媒體和物聯網 (IoT) 數據的內存中分析需求,主要是由于動態 RAM (DRAM) 的高成本和有限容量。

為了高效、有效地管理數據,企業需要確定哪些基礎架構組件最能滿足自身的需求并符合預算。這不是一項簡單的任務,因為架構中的每種技術都有其優缺點:

  • DRAM 在性能方面表現出色,但它昂貴、易失且可擴展性有限。

  • 閃存存儲 (NAND) 是非易失性的且比 DRAM 便宜,但它缺乏 DRAM 的性能。

  • 旋轉硬盤驅動器 (HDD) 以最低的價格提供大量存儲,但是物理磁盤在可靠性、物理空間要求、冷卻和電源方面,會帶來眾所周知的總擁有成本 (TCO) 問題。

總的來說,這些傳統的存儲選項在數據中心的內存和存儲連續體中留下了很大的空白,從而限制了應用程序的性能。不斷增長的數據量以及快速訪問更多數據的需求進一步放大了這個問題。 

特別是,對于試圖進行數據中心轉型的組織而言,有兩個內存和存儲缺口非常突出:

  • 介于昂貴、低容量的 DRAM 和較便宜的基于 NAND 的固態盤 (SSD) 之間。

  • 介于較慢的 NAND 固態盤和成本較低但較不可靠的 HDD 之間。

到目前為止,組織還沒有可平衡成本、容量和性能以彌補這些缺口的可行選項(見圖 1)。



存儲架構圖



圖 1.傳統的內存和存儲連續體在容量、成本和性能方面留下很大缺口

利用英特爾? 技術彌補缺口

英特爾利用可提供高性能、容量和可靠性的解決方案,消除了數據中心的內存和存儲缺口。這些解決方案可提供低延遲和比傳統選項更大的運行價值。特別是三個產品家族旨在利用新數據層的靈活性來彌補數據中心的成本和性能缺口:

  • 英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存 代表著一種全新的內存和存儲技術,可提供高容量、經濟實惠性和持久性。它讓組織可在更接近處理器的位置維護更多的數據,因此可以對工作負載和服務進行優化,從而降低延遲并提高性能。

  • 英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤 將內存和存儲的屬性與高吞吐量、低延遲、高服務質量 (QoS) 和高耐久性完美結合。

  • 英特爾? QLC 3D NAND 固態盤(例如英特爾? SSD D5-P4320)可提供市場上最高的外圍組件互連高速* (PCIe*) 數據量密度,并且其價格使其成為存儲較少訪問的數據的機械硬盤的理想替代品。

這些創新的產品允許您重新構想數據中心的配置,以處理現代工作負載并保持業務競爭力。下面將詳細介紹每款產品,并將舉例說明它們提供的性能、容量和成本優勢。

英特爾? 傲騰? 技術在數據架構中創建了一個新層

企業必須以以前無法想象的方式重新思考解決方案,從而適應新技術并不斷發展以滿足客戶需求。英特爾? 傲騰? 技術是一種基于英特爾? 3D XPoint? 技術的全新非易失性存儲選項,該技術利用內存和存儲架構中的新層實現了現有數據中心架構的現代化,從而填補了高性能易失性內存和性能較低但價格合理的 NAND 存儲之間的缺口。英特爾? 傲騰? 技術的獨特之處在于它結合了低延遲、高服務質量 (QoS)、高耐用性和高吞吐量。



傲騰技術



圖 2.英特爾? 傲騰? 技術將 DRAM 的性能優勢與 NAND 固態盤的容量優勢完美結合

英特爾? 傲騰? 技術是處理“工作數據”的理想選擇,即需要靠近 CPU 以實現快速訪問的數據。工作數據是關于為了實時分析、金融交易、航班預訂和其他使用情形而更快地訪問更多數據,在平均響應時間不夠好的情況下,這些使用情形需要可預見的快速讀取響應時間。在工作數據中,即使從前幾個請求開始,可預測和一致的性能也很重要。

英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存和英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤利用英特爾? 傲騰? 技術構建。但是,如下所述,它們各有不同的外形,且在數據中心內可單獨使用也可一起使用,從而為企業提供創新的新內存和存儲選項。

英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存可讓您擴展或替代成本高昂的 DRAM

英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存是一款行業顛覆性產品,填補了 DRAM 和英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤之間的缺口。對于依靠數據內存中處理的公司而言,英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存打開了訪問更多“熱”數據的大門,以便用于人工智能、數據分析、高性能計算 (HPC) 和其他用途。

與傳統 DRAM 不同,英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存將高密度、經濟實惠性和持久性完美結合。通過擴展經濟實惠的系統內存容量(每個 CPU 插槽超過 3 TB),企業可以更好地優化數據中心工作負載,方法是將更多的數據移到離處理器更近的地方,并將從傳統非易失性系統存儲訪問數據的較高延遲降至最低。

英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存將在 2019 年大范圍推出,屆時將發布新一代英特爾? 至強? 可擴展平臺。



傲騰數據中心級持久內存模塊



圖 3.英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存模塊

英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 可處理數據中心內的工作數據

英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 驅動器外觀像標準固態盤,但由于是利用英特爾傲騰? 技術構建,因此不是基于 NAND。英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 的獨特架構可提供突破性的性能,比基于 NAND 的固態盤更快、更一致?;?NAND 的驅動器通常具有快速讀取時間但寫入時間較慢,在高頻操作壓力下,寫入時間甚至會更慢。相比之下,英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤的架構設計為可在字節或頁面級別執行寫入操作,從而獲得更快、更可預測的性能,兼具更均衡的讀寫性能,并且不需要垃圾收集。

英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 可保持一致的讀取響應時間,不受應用于驅動器的寫入吞吐量影響。圖 4 中的圖形顯示了英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤的延遲相比當代英特爾? 3D NAND 固態盤低多少,特別是在隨機寫入操作不斷增加的壓力下。與基于 NAND 的固態盤不同,英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤的延遲對于所有寫入請求始終保持低水平。1



傲騰技術



圖 4.英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 相比英特爾? 3D NAND 固體盤始終保持低延遲1

由于結合了一致的低延遲和高耐久性,英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤作為緩存設備運行的效率比基于 NAND 的解決方案高得多。

Evaluator Group 的一項研究證明了在緩存層將 NAND 全閃存寫入緩存和存儲解決方案替換為英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤的影響。測試發現,利用英特爾? 至強? 可擴展處理器和英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 驅動器構建的系統,相比上一代系統和存儲介質提供了高達 3 倍的性價比,其中按 IOmark-VM* 基準測量。2

英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 還提供比基于 NAND 的驅動器高得多的耐久性。例如,比較兩個當前發貨的驅動器時,可以發現英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 多達 60 次驅動器寫入/天 (DWPD),而基于 NAND 的英特爾? 固態盤 DC P4600 只有 3 次 DWPD。3這使得英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤在高流量緩存環境中更加耐用。

英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存也可與英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤結合使用,從而創建全新、靈活、如同內存的層,如圖 5 所示??梢钥焖僭L問和操作在傳統上放入較慢的 NAND 存儲的重要數據。



內存存儲



圖 5.英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存可與英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤結合使用,從而創建全新層來處理熱工作數據和溫容量數據進行內存中分析(紅色 =“熱”數據,黃色 =“溫”數據,藍色 =“冷”數據)

優化軟件以充分利用英特爾? 傲騰? 技術的性能

只需將英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤添加到現有數據中心的基礎架構,即可輕松實現大幅的性能提升,但軟件優化可為利用英特爾? 傲騰? 技術的應用程序生成更出色的性能結果。尤其是,開放源代碼軟件與英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤搭配效果極好,因為開發人員可以修改應用程序,以便充分利用英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 提供的優勢。

例如,甲骨文 (Oracle) 的一名性能架構師針對英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 優化了 MySQL*,從而在受繁重輸入/輸出 (I/O) 束縛的工作負載中實現了 5 倍的性能提升。該架構師還利用單個英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤實現了 100 萬次讀取。4

在另一個示例中,直接 I/O* 優化證明了相比緩沖 I/O* 可在 Java 10* 中實現高達 48% 的效率提升。5這些優化對于運行依靠 Java 的人工智能工作負載或數據庫的組織而言具有重大影響,例如 Cassandra* 或 Apache HBase*。

軟件架構師可以使用現有工具和開發套件優化英特爾? 傲騰? 技術的性能。使用英特爾提供的以下資源輕松開始:

利用英特爾? 內存驅動器技術擴展內存

英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤也可以使用英特爾? 內存驅動器技術配置為擴展內容。英特爾? 內存驅動器技術可將固態盤透明地集成到內存子系統,使得它表現得像是 DRAM,而且無需更改操作系統或應用程序。英特爾? 內存驅動器技術可用于替換 DRAM 的某個部分并降低總體內存成本,或者在需要大型系統內存容量時擴展內存池使其超過 DRAM 容量。

事實上,Apache Spark* 性能可快 5 倍,方法是添加搭載英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 的英特爾? 內存驅動器技術軟件。4

利用英特爾? QLC 3D NAND 固態盤縮小容量存儲缺口

隨著 NAND 技術效率的提高和價格的下降,機械驅動器的需求持續下降。英特爾? QLC 3D NAND 固態盤這一最新突破可能會使旋轉磁盤降級到僅限最冷的數據存儲情景。

英特爾? QLC 3D NAND 固態盤旨在以較高密度和經濟實惠的價位提供閃存可靠性。這些優勢有助于消除替換傳統機械硬盤的障礙。相比閃存驅動器,傳統機械硬盤通常較慢,較不可靠,更耗電,需要更多冷卻,而且占用更大的數據占用空間。



QLC 3D NAND 固態盤與機械硬盤對比圖



圖 6.通過從機械硬盤轉換為英特爾? QLC 3D NAND 固態盤,企業可以在電源、冷卻和服務方面實現重大節省,而且數據中心占用空間較小6。7

英特爾? QLC 3D NAND 固態盤可與英特爾? 傲騰? 技術結合使用,從而提高經常訪問的數據的速度,同時利用閃存技術在大容量存儲方面相比機械硬盤的價格和容量優勢。這讓組織可彌補英特爾? 傲騰? 數據中心固態盤和機械硬盤之間的存儲成本/容量缺口。此外,由于英特爾? QLC 3D NAND 固態盤可提供高可靠性和經濟實惠性,許多組織可以將其用于取代機械硬盤。



傲騰 SSD Ruler 產品圖片



利用英特爾創新的全新外形整合數據

英特爾還在利用創新的全新外形填補存儲成本/容量缺口。英特爾 3D NAND“Ruler”固態盤外形獲得了 2018 年國際設計優秀獎金獎,它改進了密度、可管理性和可維護性,同時采用正在變革服務器架構的高效熱設計。

由于基于 EDSFF 的驅動器的獨特形狀和特征,Supermicro 等供應商可將各為 32 TB 的 32 個英特爾“Ruler”驅動器安裝到單臺 1U 服務器中,從而每臺服務器可提供多達 1 PB 的數據。8

重新構想數據中心存儲

英特爾? 技術讓現代企業可快速、靈活地存儲、處理和管理用于數據分析、人工智能、高性能計算 (HPC) 和其他工作負載的大量數據,方法是利用完整系列的選項填補內存和存儲缺口——從英特爾? 傲騰? 數據中心級持久內存和英特爾? 傲騰? 固態盤 DC P4800X 到英特爾? QLC 3D NAND 固態盤和高容量“Ruler”外形驅動器。

英特爾存儲技術和產品一起,可為數據中心架構師提供靈活性,以便將性能、容量、可靠性和經濟實惠性與其業務應用程序和工作負載相匹配?,F在是利用英特爾? 傲騰? 技術和英特爾? QLC 3D NAND 技術重新構想內存和存儲的時候了。(文章來源:英特爾官網)

2019年11月19日

存儲產業終于復蘇了?
半導體產業正向中國大陸轉移 將致力于快速提升其制造最新一代先進制程產品的能力

重新構想數據中心的內存和存儲

上一篇

下一篇

重新構想數據中心的內存和存儲

云南11选5遗漏真准网