冬瓜哥這幾天和一位朋友聊天，聊到了存儲(chǔ)行業(yè)到底下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)是什么，其實(shí)誰(shuí)都不知道，我們都處于一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中。就拿NVMe SSD來(lái)說(shuō)，企業(yè)用戶估計(jì)多數(shù)都還沒(méi)用呢，SATA/SAS SSD還剛用上。縱觀歷史，很難有某種新技術(shù)，能在短期內(nèi)獲得大量革命性部署的，舊的技術(shù)和產(chǎn)品總有強(qiáng)大的阻力和阻尼系數(shù)。所以，一個(gè)新技術(shù)的推廣，一定是相關(guān)廠商強(qiáng)力推動(dòng)和生態(tài)建設(shè)的結(jié)果。

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存儲(chǔ)行業(yè)的關(guān)鍵在于存儲(chǔ)介質(zhì)，我們有幸經(jīng)歷了磁介質(zhì)到Flash介質(zhì)的時(shí)代飛躍。Intel是業(yè)界屈指可數(shù)的幾家同時(shí)擁有NAND和主控的廠商，也正因如此，SSD市場(chǎng)基本上是Intel的主場(chǎng)。然而作為業(yè)界前沿廠商，總是會(huì)領(lǐng)先幾步。雖然NAND Flash目前已經(jīng)可以做到QLC，144層堆疊，但是冬瓜哥認(rèn)為NAND Flash的致命缺點(diǎn)真的足夠“致命“，這些缺點(diǎn)注定導(dǎo)致NAND Flash一定會(huì)是固態(tài)介質(zhì)時(shí)代的開(kāi)拓者同時(shí)也是奠基者。NAND Flash的下一步會(huì)是什么？我想Intel也給出了答案，那就是在壽命，Retention，延遲，速度，管理等方面規(guī)避了NAND缺點(diǎn)的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)。

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Optane，傲騰，就是第一款被規(guī)模化商用的領(lǐng)先于NAND的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)。由于NAND Flash是一整個(gè)生態(tài)，包含NAND廠商，主控廠商，SSD廠商，Host FTL軟件開(kāi)發(fā)者等角色，而Optane與NAND相比，由于前者規(guī)避了很多NAND的缺點(diǎn)，這就使得Optane的主控復(fù)雜度會(huì)被弱化很多，所以早期生態(tài)建設(shè)只有靠Intel自己了，孤獨(dú)的勇士。

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如果說(shuō)存儲(chǔ)行業(yè)下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)是什么，我覺(jué)得可能也就是固態(tài)介質(zhì)再往前走一步了，就像SCSI到SATA/SAS一樣，規(guī)避了SCSI的缺點(diǎn)，而一致沿用至今二十多年，而且依然沒(méi)有被徹底拋棄的態(tài)勢(shì)，5~10年應(yīng)該還能繼續(xù)支撐。Optane相比NAND，就猶如SATA/SAS相比SCSI，能夠持續(xù)幾十年的市場(chǎng)。Intel或許已經(jīng)看到了這個(gè)苗頭，在Optane生態(tài)建設(shè)方面可謂是不遺余力。

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Intel的傲騰存儲(chǔ)產(chǎn)品，之前已經(jīng)介紹過(guò)多次了，不得不說(shuō)是一項(xiàng)黑科技，Intel對(duì)其寄予厚望。今天冬瓜哥就來(lái)“黑一黑”傲騰，看看這黑科技到底有多黑。

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介質(zhì)黑

3D X-point（Optane的學(xué)術(shù)名）介質(zhì)，據(jù)傳是一種相變介質(zhì)，與NAND Flash Cell直接向Cell中充電放電的機(jī)制不同，3D X-point是利用電流改變Cell中相變介質(zhì)的晶體狀態(tài)從而產(chǎn)生不同電阻，來(lái)表示不同狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程遠(yuǎn)快于對(duì)Cell進(jìn)行充電，而且壽命問(wèn)題在整個(gè)生命周期中可以忽略不記。所以其并不需要NAND那種極度復(fù)雜的管理方式。

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形態(tài)黑

基于Optane介質(zhì)的固態(tài)存儲(chǔ)器覆蓋了各種形態(tài)，包括M.2接口的消費(fèi)類(lèi)平臺(tái)存儲(chǔ)器，NVMe SFF8639接口的企業(yè)級(jí)SSD，PCIe標(biāo)準(zhǔn)插卡的企業(yè)級(jí)SSD，以及DDR4-T接口的內(nèi)存條形態(tài)。

一應(yīng)俱全的產(chǎn)品形態(tài)，覆蓋消費(fèi)和數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，可見(jiàn)Intel對(duì)Optane介質(zhì)信心滿滿。另外，國(guó)內(nèi)服務(wù)器存儲(chǔ)廠商浪潮還將基于傲騰介質(zhì)的一款雙端口NVMe SSD用于其存儲(chǔ)系統(tǒng)的加速緩存。

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性能黑

Optane的性能介于DRAM與NAND之間，更偏向于DRAM。以至于業(yè)界有人討論，到底是用傲騰來(lái)替代DRAM，還是用作DRAM與NAND之間的緩存。其實(shí)，根據(jù)不同場(chǎng)景，這兩種模式都可以。

在某Spark SQL項(xiàng)目中，傲騰介質(zhì)實(shí)現(xiàn)了6~17倍的性能提升；在內(nèi)存模式下，在某金融科技公司項(xiàng)目的Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)中表現(xiàn)出了與DRAM相當(dāng)?shù)男阅?#xff0c;而成本降低了25%左右。

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在浪潮推出的VSAN方案中，使用了傲騰SSD作為 VSAN的緩存層，在保持成本相當(dāng)?shù)呐渲孟?#xff0c;與NVMe SSD相比，性能提升了50%——在某種程度上來(lái)說(shuō)，這也是一種成本節(jié)約。

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用法黑

傲騰介質(zhì)有多種用法。

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對(duì)于SSD形態(tài)的傲騰：

可以直接用作傳統(tǒng)SSD，比NAND Flash SSD快得多。

可以采用各類(lèi)第三方軟件或者Intel開(kāi)發(fā)的OpenCAS軟件將傲騰SSD作為I/O加速緩存使用。

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對(duì)于內(nèi)存形態(tài)的傲騰：

當(dāng)作一塊RAM Disk，上層當(dāng)作常規(guī)塊設(shè)備，不過(guò)這樣用浪費(fèi)了傲騰的性能，優(yōu)點(diǎn)則是對(duì)上層完全透明，不需要任何改變。

當(dāng)作一塊Persistent RAM類(lèi)型的OEM Defined內(nèi)存區(qū)域，需要BIOS和OS共同適配，其中BIOS需要識(shí)別出這塊內(nèi)存的特殊性從而在設(shè)備表中做對(duì)應(yīng)標(biāo)記，從而讓OS啟動(dòng)之后并不會(huì)將其納入常規(guī)內(nèi)存管理，也就是不會(huì)分配給進(jìn)程，而是需要加載特殊驅(qū)動(dòng)，比如PMEM driver。這個(gè)Driver加載之后，會(huì)生成對(duì)應(yīng)的DAX 類(lèi)型的塊設(shè)備，可以直接承載支持DAX的文件系統(tǒng)，比常規(guī)塊設(shè)備+文件系統(tǒng)訪問(wèn)速度要更快。另外基于DAX塊設(shè)備，利用libpmem庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)向上層應(yīng)用細(xì)粒度的分配這塊內(nèi)存。不過(guò)常規(guī)的malloc()函數(shù)就無(wú)法使用了，所以需要應(yīng)用層加以二次開(kāi)發(fā)更改。這個(gè)模式又被稱(chēng)為“App Direct“模式。

被當(dāng)作常規(guī)內(nèi)存用，作為一個(gè)NUMA節(jié)點(diǎn)。目前有Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)者在NUMA管理模塊中加入了針對(duì)傲騰這種性能低于DRAM的高速存儲(chǔ)介質(zhì)的管理模塊。對(duì)于某些對(duì)訪存性能不做太多要求的應(yīng)用，完全可以將內(nèi)存分配到Optane中。因?yàn)镺ptane存儲(chǔ)器可以輕易做到高容量，比如單條256GB、512GB等，DDR4 DRAM目前是做不到這個(gè)容量密度的。

對(duì)上層軟件完全透明，由CPU上的Memory Controller實(shí)現(xiàn)DRAM與Optane內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)緩存。這種應(yīng)用方式可以徹底的透明，效果也非常不錯(cuò)，但是需要使用Intel新一代的CPU，因?yàn)檫@個(gè)特性需要Memory Controller實(shí)現(xiàn)。

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如此多的靈活用法，也會(huì)給傲騰大規(guī)模部署帶來(lái)必要的條件。

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生態(tài)黑

好馬配好鞍。傲騰的發(fā)展一定離不開(kāi)各類(lèi)軟件。包括內(nèi)核驅(qū)動(dòng)比如PMEM Driver，用戶態(tài)庫(kù)比如libpmem，以及用戶態(tài)庫(kù)SPDK等，以及緩存加速軟件OpenCAS等，這其中Intel直接獨(dú)自開(kāi)發(fā)了OpenCAS和SPDK，可見(jiàn)Intel的軟硬件實(shí)力。

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除此之外，Intel對(duì)傲騰在各行各業(yè)的應(yīng)用模型也有深刻的了解，目前已經(jīng)開(kāi)始部署在了各類(lèi)主流應(yīng)用系統(tǒng)中。

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下圖展示了Intel總結(jié)的傲騰存儲(chǔ)器所應(yīng)用在的主流業(yè)務(wù)系統(tǒng)的占比。這些數(shù)據(jù)對(duì)于整個(gè)業(yè)界有很強(qiáng)的參考價(jià)值。

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不得不說(shuō)，傲騰的軟硬件黑科技的確強(qiáng)大，也只有Intel這樣的廠商能夠玩得轉(zhuǎn)了。

傲騰大師課首頁(yè)https://bizwebcast.intel.cn/optane/

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博主簡(jiǎn)介：冬瓜哥，《大話計(jì)算機(jī)》與《大話存儲(chǔ) 終極版》、《大話存儲(chǔ) 后傳》圖書(shū)作者。多項(xiàng)專(zhuān)利發(fā)明人。

現(xiàn)任某半導(dǎo)體公司高級(jí)資深架構(gòu)師。

大話計(jì)算機(jī) ? 大話存儲(chǔ)

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的今天来黑一黑Intel的傲腾的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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