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英特尔目前是唯一的傲腾持久内存的供应商,因此建立一个支持玩家的生态系统,从而来加速新兴内存的使用就显得很有必要。MemVerge公司就是这些玩家之一。公司CEO范承工日前在接受《EE时报》采访时表示,未来几年,公司可能迎来一场如山呼海啸般的广泛使用持久内存的机会。“我们看到越来越多以数据为中心的应用程序的出现,这些应用程序要求数据大而快,这给存储I/O的性能带来了压力,而存储I/O实际上就是内存和存储之间的数据移动。”

 

目前的问题在于内存不够快,而且不是持久性的,因此还离不开存储。“如果有两个存储器来存储数据,那就需要来回移动数据。” 范承工认为未来会只有一个存储器,这样就永远消除了存储I/O,即使这可能需要十年或二十年的时间来完成。“内存将占据数据基础设施中更大的一部分。越来越多的应用程序,尤其是以数据为中心的应用程序,将在内存中运行。”他觉得傲腾持久内存的出现标志了一个重大突破,即内存是可以做得更大、更便宜的,而且具有持久性。不过这还需要一个内存互连,它可以与包括傲腾在内的新介质一起工作,例如像CXL互连协议。这样一来“我们就可以很容易地畅想每台服务器的内存超过100 TB的景象。”

 

范承工说,CXL的出现导致了一个新的内存性能金字塔的出现。最热的数据将在靠近CPU的高带宽内存(HBM)中运行,而热数据将在连接到DDR总线的不同类型的内存中运行。异构处理器和内存将在一个CXL结构中互连,虽然其速度比DDR和HBM内存稍微慢一点。

 

 

MemVerge认为CXL的出现导致了一个新的内存性能金字塔的出现

 

就目前而言,范承工认为如果没有良好的软件生态系统的支持,傲腾持久内存使用起来并不是很方便。如果仅仅依靠硬件,Intel只允许用应用直接模式访问傲腾持久内存,但它需要一个新的API,这意味着需要重写原来是为DRAM编写的应用程序。第二种模式是将傲腾持久内存设置为内存模式,内存模式可与DRAM兼容,但没有持久性功能,速度也比DRAM慢。“所有性能都是硬件定义的,如果服务器上有多个虚拟机或多个应用程序,解决起来就不那么灵活了。”

 

范承工说,MemVerge就是从这点上切入持久内存这个生态圈的,目标就是帮助新兴内存更容易被应用程序来使用。公司的Memory Machine软件通过在不同类型的内存之间采用分层算法来复制硬件在内存模式下的功能。“我们为应用程序提供了一个软件定义的DRAM兼容接口。这样用户就不需要重写他们的应用程序了。”

 

同时,MemVerge还保留了傲腾持久性的功能。“我们将在内存之上创建各种数据服务提供给应用程序。” 第一种是ZeroIO内存快照技术,它消除了对存储的IO,因此可以在几秒钟内从持久性内存中快照和恢复TB级的数据,而不需要从存储中花费数分钟到数小时的时间恢复。“ 我们可以通过跟踪页面之间的更改来重复执行此操作。” 这允许在应用程序上进行一系列自动保存。因此无论是出于恢复、安全还是工作流程的目的,都可以重新访问这些应用程序。

 

IDC基础设施系统、平台和技术副总裁Eric Burgener表示,MemVerge的产品在两个方面很具有吸引力。一是许多新的人工智能驱动的工作负载需要在后端使用大数据。“这些工作负载基本上都是使用某种人工智能形式的数据科学应用程序,” 不管是机器学习、深度学习,甚至是简单的人工智能应用程序,越来越多的应用程序是实时性的,比如在自动驾驶汽车领域。“这些工作负载非常迫切地需要超低延迟的数据访问,因为它们使用的CPU正在做这些工作负载的所有推理。”

 

如果这些工作负载能够将更多的数据推入虚拟主内存而不是基于NVMe的SSD,那么延迟将减少大约10倍,虽然跟DRAM相比略慢。“持久性内存的延时大约在3到400纳秒之间。”对于基于傲腾 SSD的应用程序来说,延迟不会减少太多,但对于金融工作负载的高事务处理应用程序来说,这是一个性能的重头戏。“如果有一种技术可以让银行将事务运行得更快,他们是会愿意购买这种技术的。”另外交易应用程序也正在使用人工智能,同样也需要让CPU不断输入大量数据。

 

 

 

每个应用程序都可以配置Memory Machine软件,根据每个应用程序的具体需要来定制图中的三种主要功能。此外,软件还提供了四种基于ZeroIO快照的企业级数据服务:时间旅行、自动保存、轻克隆和应用程序迁移

 

Burgener认为另一个吸引人的方面就是对于内存数据库来说。由于主内存容量有限,所以应用程序需要将新的数据集不断重新加载到主内存中。“从持久性存储中获取数据时会有时延。运行这些环境的技术人员倾向于将尽可能多的内存插在服务器上,以便尽可能多地将数据保存在离CPU近的地方。”将傲腾持久内存与DRAM结合起来,创建的主内存池可以提供所需性能,这种解决方案虽然运行速度略慢于DRAM,但它成本较低。

 

Burgener觉得从短期来看,目前这还是一个比较小的市场,几乎所有的傲腾持久内存都是买来用于性能密集型环境。然而,MemVerge作为少数几个玩家之一,又是一家软件公司,在第二年就能拿到千万美元级的投资,这已经是一个相当不错的成就。他说:“随着傲腾持久内存的容量更高,它的价格也会更加便宜,对于更多的工作负载来说,这将变成一种切实可行的策略。“随着傲腾产品变得越来越便宜,MemVerge将成为一个越来越有意思的选择。”

 

虽然Burgener没有说傲腾持久内存的市场正在起飞,但这个市场还是保持了不错的增长。“问题是,在旧的体系结构中,还没有足够的应用程序能够从傲腾持久内存更好的性能中显著受益。”当傲腾持久内存开始作为正式产品上市时,由人工智能驱动工作负载的新时代也才刚刚开始。随着这些工作负载的不断增长,3D Xpoint 这种介质未来将有很大的市场机会,因为这些工作负载正在开始驱动关键任务和日常运维。

 

范承工说,MemVerge正在为一整套新的内存技术做准备,这些新技术是为CXL特意开发的,将产生一个新的架构体系。“现在可以买到的只是傲腾持久内存。在未来的三到五年内,我们认为这种新兴内存将会有多种选择,我们的目的是让我们的软件支持所有这些选择。”

 

 

 

MemVerge作为傲腾生态圈中的一员,正致力于帮助新兴内存更容易被应用程序来使用,并为支持未来新的内存技术做好准备。

傲腾生态系统助力持久内存