存储数据 英特尔用Optane + QLC塑造未来

到2025年,实时数据占比将达到29%,比如自动驾驶产生更多的数据量,汽车每小时收集4TB数据,如何将这些数据和交通融合,让数据成为汽车的新油,减少交通事故和伤亡发生?这需要计算机视觉、边缘计算、地图数据采集,将数据共享到云以训练AI模型。

全球90%的数据在过去两年中产生。据IDC预测,到2025年,数据将呈指数增长,将达到163个ZB。

如果按照加仑来算,这些数据相当于两个大西洋的量。但是这些数据中只有1%可以被利用。无论是政府还是企业,都希望通过数字化转型提升竞争力,数字化绕不开两个维度,应用和数据。

对于如何利用数据,还有很长的路可以走。如何让存储性能和容量兼得,英特尔通过不断开发、记录,传输,存储和处理数据的技术,让用户用更经济的方式存储更多的数据,以便处理从云端到边缘的一切数据。

打破存储容量瓶颈

据IDC统计,到2025年,实时数据占比将达到29%,比如自动驾驶产生更多的数据量,汽车每小时收集4TB数据,如何将这些数据和交通融合,让数据成为汽车的新油,减少交通事故和伤亡发生?这需要计算机视觉、边缘计算、地图数据采集,将数据共享到云以训练AI模型。

但是,要充分利用这些数据,将面临多方面的难题。首先遇到的第一道难题就是如何存储这些数据。众所周知,用于AI训练的数据量越大,那么AI训练的结果也就越准确。从现状来看,如自动驾驶等新兴应用在更短时间内产生了更大量的数据,要存储尽可能多的数据,这意味着需要性能更好、容量更大的存储。

站在整体系统的角度来看,性能更好、容量更大的存储可以通过分布式技术构建更大规模的服务器集群来实现,但服务器集群规模越大,意味着整个系统在架构设计、部署和使用上就越复杂。而另一个相对简单的解决思路就是使用性能更好、容量更大的存储介质,在相同服务器集群规模下,提供数倍的性能和容量。

存储性能和容量在一定程度上是很难兼得的,但利用现代IT技术可以从两个维度分别解决,容量问题可以通过部署新一代的QLC SSD来解决。

比如英特尔公司推出的最新一代QLC SSD在2.5英寸驱动器内可存储16TB数据。而如果使用Intel Ruler系列SSD,单盘容量可达到32TB,并且由于其独特的形状设计,已经可以实现在1台1U服务器中部署32个32TB容量规格的Ruler系列SSD,从而使得单台服务器就能提供高达1PB的存储容量。

图上为Intel公司推出的Ruler系列SSD产品,在使用QLC闪存颗粒情况下,目前其单盘容量可达32TB;图下为基于Intel Ruler系列SSD设计的服务器,在1U服务器内可按照32片32TB的Ruler SSD,总容量突破1PB

QLC SSD拥有更大的存储容量以及更好的数据顺序读写性能,但在随机读写性能上低于TLC SSD,适用于以顺序读为主的应用场景。

站在整体系统的角度,希望拥有更好的写入性能可以通过更均匀的数据写入分布来获得,或者利用Intel Optane来为系统构建一个缓存层以加速数据写入。

Intel Optane系列SSD,无论是数据读取还是写入,其单盘性能均能达到50万IOPS以上

有别于传统基于NAND闪存的SSD,Optane(傲腾)是由新的材料和技术制造而成,不仅拥有极致、均衡的读写性能,同时也有远高于NAND闪存的写入寿命,配合低延迟的特性,甚至可以作为内存的补充。

测试数据表明,随着写负载的不断增加,传统3D NAND固态盘的延迟不断上升,而Optane的延迟始终保持一致。这意味着,Optane平稳的时延更利于存储系统的QoS 提升。

Optane SSD与NAND闪存SSD都基于PCIe(NVMe)接口,虽然Optane性能比NAND闪存SSD要好不少,但受限于PCIe接口,并不能完全发挥Optane的低延迟特性。因此,基于至强可扩展处理器平台的服务器都具有充足的内存插槽,在常规的SSD之外,英特尔又推出了内存形态的Optane产品。

另外,Optane在容量和非易失性上具有明显优势。以英特尔傲腾数据中心级持久内存(Intel Optane DC Persistent Memory)为例,单条容量已经可以达到512GB,数倍于传统DIMM,单位容量成本也有明显的优势,可以作为内存的补充。

英特尔傲腾数据中心级持久内存模块(Optane DCPMM)

洞察数据 快速而经济

事实上,诸如人工智能、数据分析以及高性能计算(HPC)等很多应用,对内存容量的需求大过对性能的需求,更大的内存容量在实际应用中就意味着更好的性能,比如有数据显示,通过使用傲腾数据中心级持久内存组合,Apache Spark性能提升了5倍以上。

傲腾数据中心级持久内存不仅能够提供更大的内存容量,而且更加经济。另外,Optane非易失性存储的身份更是内存难以比拟的,即使出现掉电等状况,数据也可以不丢失(App Direct模式),而无需像传统内存那样需要在系统重启后重新加载数据。

利用Intel Optane和QLC SSD技术,正给数据中心带来新的改变,为数据中心的架构设计带来新的思路,不仅能够为数据中心系统带来数倍的性能提升,同时也许更有经济性。

数据将成为改变传统的度量依据,流程的优化、产品的迭代、商业模式的创新,都将依据数据来驱动,传统业务转向数字化的过程中,需要用智能的基础架构去支撑新应用将是未来的趋势。

Optane结合QLC SSD给数据中心架构设计带来新思路,Optane数据中心级持久内存可以扩充内存容量,提高内存型应用性能;Optane SSD则能够实现数据加速,提高存储系统的性能;QLC SSD则能够提供更大的存储容量,以明显高于硬盘的性能存储更多数据。

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