【傲騰觀察室】英特爾傲騰技術如何提升云服務競爭力？
在如今的IT技術市場上，有這樣一類技術創新勢力，它們有很多數據中心基礎設施資源，它們有大量在線業務，有的做電商，有的做游戲，有的做視頻網站，還有的做搜索引擎，它們有一個共同點，就是有很強的技術儲備，強到足以對外提供專業的技術服務，這股創新勢力就是我們熟悉的云服務提供商。
云服務市場，特別是公有云服務市場的競爭是非常激烈的。為了提升競爭力，云服務商會不斷豐富產品服務的類型，會從各個層面上做創新，不斷追求成本的降低和性能的提升，以求在巨大規模效應下能掌握更大優勢，在這過程中，許多企業都把目光投向了創新技術，其中就有英特爾®傲騰™技術。
在12月14日，百易傳媒（DOIT）舉辦的第二期“傲騰觀察室”在線直播活動中，作為數據存儲產業的長期觀察者，DOIT總編宋家雨分析總結了傲騰技術在云計算以及互聯網公司的典型應用，現場連線包括阿里云以及MemVerge的技術專家進行細致解讀，為我們呈現了傲騰在云環境中的價值。
英特爾®傲騰™技術分為英特爾®傲騰™持久內存和英特爾®傲騰™SSD兩部分，其中，傲騰持久內存最早是在2019年發布的，傲騰SSD最早在2017年發布的，傲騰SSD相對于普通NAND SSD有多種優勢，而傲騰持久內存在彌補DRAM的不足和局限性方面吸引了更多關注。
內存技術的不足與傲騰帶來的改變
宋家雨在節目中提到，內存技術發展緩慢，無法與數據量的增長速度相匹配，而英特爾®傲騰™技術的出現則是在致力于解決此類問題。
如圖中所見，過去四十余年的發展中，內存容量增速非常緩慢，而用戶側內存的需求量卻在快速增長，并且兩者之間的差距越來越大，我們肉眼可見的是，包括SAP HANA、Redis、Spark等內存數據庫越來越流行，用戶迫切需要更大的內存容量。
2021年，市場上最大的DDR4內存單條最大容量僅為256GB，而短短發布幾年的英特爾的第二代傲騰持久內存達到了512GB。雖說最新的單條DDR5已經達到了512GB，但容量越大，成本越高，傲騰相對于DRAM內存的優勢就越發明顯。
英特爾®傲騰™持久內存相對于DRAM內存的容量/成本優勢非常明顯，它支持字節尋址，同時憑借接近內存的性能優勢，進而在部分場景中直接替代DRAM內存。甚至在一些場景中，憑借非易失性的特性，相對于DRAM內存還表現出獨特優勢。
實際應用中，筆者看到越來越多的云服務商，以及超大規模數據中心用戶選擇了英特爾®傲騰™持久內存，將其用在包括云主機在內的各種云服務上，獲得了非常明顯的成本效益和競爭優勢。
大內存開創者MemVerge基于英特爾®傲騰™持久內存進行大內存方面的技術和方案創新，在降低英特爾®傲騰™技術的落地難度的同時，也讓我們看到了傲騰的實際價值。
從MemVerge提供的實測數據來看，采用Memory Machine軟件后的英特爾®傲騰™持久內存和DRAM的組合方案，在相似的性能表現中，有較大的成本節省，在一些配置中所表現出的性能甚至超越了純DRAM的性能表現。
這種性能和效率的大幅提升，對于云服務商非常重要，云服務商的超大數據中心有大量基礎設施，動輒幾十萬甚至百萬臺服務器，這種性能和效率的提升將帶來巨大的成本優勢和競爭優勢，因此，許多云服務商都推出了采用傲騰技術的云服務。
英特爾®傲騰™技術為阿里云技術創新帶來了哪些優勢
阿里云是國內最大的云服務提供商，阿里云積極嘗試各種先進技術來塑造更強的競爭力，阿里云在全球范圍內率先推出了采用英特爾®傲騰™持久內存的持久內存型實例。
作為阿里云彈性計算產品專家的唐湘華（花名 踏波）負責阿里云持久內存型實例產品的相關工作，主導了英特爾®傲騰™持久內存技術在阿里云上進行產品化落地，并幫助國內多家大型企業以及初創企業找到了應用場景，利用持久內存產品實現了大幅度的降本增效。
踏波在節目中表示，自去年發布re6p系列持久內存型實例以來，經過一年的發展，已成功完成了大規模化的商業化。2021年，阿里云采用第三代英特爾®至強®可擴展處理器以及第二代傲騰持久內存200系列打造了re7p實例，相較于re6p又有了較大提升。
與此同時，阿里云也在利用英特爾®傲騰™技術做更多嘗試。
踏波介紹稱，阿里云還推出了采用基于第二代傲騰持久內存的IO增強型實例——性能增強型本地盤實例規格族i4p。它提供性能極高的本地盤，延時可以低到170ns，而傳統NVMe SSD的延時則在十幾到二十微秒的水平，非常適用于重IO型應用，幫助此類應用突破性能上的瓶頸。
英特爾®傲騰™持久內存，將具有成本優勢的大容量和持久性的特點進行了巧妙結合，從而提升了每個服務器插槽的內存容量，更好地將數據進行集中，同時，有助于提升每臺服務器的利用率。
阿里云引以為傲的神龍虛擬化架構能將虛擬化對性能的損耗降低為零，將算力逼到極致，阿里云希望基于英特爾®至強®可擴展處理器以及英特爾®傲騰™持久內存與阿里云第三代神龍架構結合起來，幫更多企業在性能和成本上達到更好地平衡，在許多場景中做到了成本降低性能不減。
英特爾®傲騰™非易失性特性的價值
英特爾®傲騰™在阿里云的應用非常具有代表性，除了上文提到了英特爾®傲騰™的諸多優勢，我們還知道英特爾®傲騰™的非易失性的特點，隨著技術的發展和應用的深入，這一特點在實際應用中的價值也得到了顯現。
在MemVerge的技術方案中就利用了英特爾®傲騰™持久內存的非易失性，通過內存快照等技術，將內存數據從傲騰持久內存當中來恢復，大大降低了數據恢復所需時間。
如上圖所示，傳統的采用DRAM方案的系統中，如果出現節點故障需要進行恢復時，恢復1TB的緩存數據大概需要10個小時的時間，而是用DRAM加傲騰持久內存的方案，配合MemVerge的技術來進行故障恢復時，能在1分鐘之內恢復1TB的數據，大大提升了服務的可用性。
MemVerge中國區技術服務總監姚群力是數據管理和保護方面的專家，他在節目中介紹了DRAM加（PMEM）傲騰持久內存方案的工作原理和實用價值。
從他的介紹中了解到，DRAM加傲騰持久內存的方案本質上是一種內存分層技術，當需要更高的性能時就用DRAM，當需要訪問大容量數據時就用傲騰持久內存，MemVerge的Memory Machine軟件會判斷和進行數據的動態調配。
Memory Machine軟件以軟件定義的方式靈活根據應用需求進行配置，可以定義某個應用可訪問的DRAM量和傲騰持久內存的容量，以此來滿足各種不同應用的需求，而且，這一重新分配內存的方式可以動態進行，應用無需停頓即可完成調配。
MemVerge的Memory Machine軟件支持閃存快照，能保留應用在某個時間的完整狀態數據，然后將這些數據克隆并保留好之后，就有了神奇妙用，比如：用于工作流的重啟，用戶應用的Resilence恢復以及工作負載遷移的場景。
比如，當內存數據庫出現意外后，通常就得去持久化數據庫來訪問數據，響應速度會大大降低。而在采用了內存快照技術后，將數據持久化保存在傲騰持久內存層，這些數據可用于快速恢復，速度有了極大提升。
據了解，MemVerge的方案在包括高性能計算領域，在基因測序相關的生物學領域，以及汽車仿真和芯片設計領域都得到了采用，越來越多的用戶意識到了其中存在的價值。
英特爾®傲騰™SSD在云存儲場景中的應用
英特爾®傲騰™持久內存的顛覆性非常大，而傲騰的另外一種產品形態傲騰固態盤在云環境中也得到了普遍應用。
我們以青云科技QingStor NeonSAN為例來看傲騰固態盤的應用。企業關鍵業務、核心業務的存儲，第一位就是要追求整個存儲性能、存儲架構的高穩定、高可用。青云完全自主研發了QingStor NeonSAN這款軟件定義的分布式塊存儲，在青云公有云和私有云上提供一致的塊存儲服務。
追求極致的青云未滿足于QingStor NeonSAN已有的優勢。借助傲騰技術，QingStor NeonSAN達到了更加卓越的性能。傲騰固態盤有兩種用法。
當直接放入QingStor NeonSAN全閃存的分布式存儲時，在軟件架構沒有任何調試的基礎下，單卷性能提升50%以上。當用作緩存時，充分發揮了傲騰固態盤的高性能、低延遲的優勢，為業務熱點數據提供加速能力，達到了性能和成本之間的新平衡點。
QingStor NeonSAN加傲騰固態盤的方案適用于電商、金融、保險等多用戶、高并發的 OLTP 場景，而且NeonSAN 目前采用的英特爾®傲騰™ 固態盤的每天寫入次數（Drive Writes Per Day，DWPD）高達 30次，有力地保證了用戶系統的有效生命周期。
為使英特爾®傲騰™ 固態盤在 NeonSAN 中發揮出更大價值，青云還引入了英特爾® CAS技術。它可以把數據從后端存儲緩存到傲騰固態盤的高速緩存中，當高速緩存空間寫滿后，英特爾® CAS 會用新的數據替換掉舊數據。
英特爾® CAS 讓應用可始終以最快的速度讀到最“熱”的數據，這對于冷、熱數據比例越來越懸殊的企業數據中心而言，有著非常現實的意義。對于用戶來說，新技術的引入對于QingStor存儲系統成本降低和性能提升有巨大幫助。
結束語
從傲騰近幾年的技術發展趨勢，從傲騰在云計算行業的應用概況中，我們應該意識到，一場大的變革正在發生，傲騰的創新技術為用戶帶來了價值，為云服務提供商帶來了額外競爭力。
作為數據存儲產業的長期觀察者，也希望看到更多傲騰在更多行業，更多關鍵業務領域所釋放出的價值。
