英特爾傲騰：在傳統內存與存儲之間架起一座「橋」

在整個計算機系統當中，內存離CPU最近。內存計算和資料庫計算，以及實時計算，都需要大量內存的應用，如果基於DRAM本身去擴展內存，不僅會受限於DRAM成本的問題，也會受限於DRAM擴展內存的設計問題。

正是有了傲騰持久內存的引入，解決了大內存的難題，使得IT基礎設施平臺能夠及時響應業務增長與數據響應的效率，能夠不斷地響應數據快速處理的需要，同時又降低了成本。

今年疫情期間，我們可以看到大量的創新技術應用到實際場景之中，以及包括遠程辦公、在線教育、在線醫療等新需求快速的湧現，無疑都極大的加速了企業數位化轉型的步伐。

這些巨大的變化背後，都有同一種「隱形」的力量在做支撐，這就是計算力。特別是隨著「從雲到邊緣」的逐漸落地，大大擴展和延伸數據範圍的同時，也讓數據的挖掘和分析變得十分複雜，更對計算架構、存儲分析乃至存儲管理都提出了更大的挑戰。

因此，未來數據中心的數據存儲在哪裡，以什麼樣的方式存儲，才能帶來計算的高效？同時，在效率增加的同時，又要如何平衡好隨之而來增加的大量成本，這越來越成為了困擾很多企業的新難題。

那麼，在後疫情時代，數據中心的效率與成本之間，如何能夠實現「魚和熊掌」兼得的平衡術呢？

效率與成本的平衡

我們知道，數據中心中通常的規則是效率越高，成本就越高，那麼企業就必須要平衡效率和成本之間的關係，要麼犧牲效率，要麼犧牲成本。但事實上，要做到這種平衡關係卻很難，往往存在的一個有趣現象是，要麼是配置不足，要麼是配置過度。

一方面，從配置不足看，數據中心的運維管理人員都明白，基礎設施需要現代化、應用必須更快地提供洞察、數據不斷增加且遍布各處使得工作負載迅速擴大。這些因素都會對資源提出需求，但由於很多客觀的因素，特別是擔心對總體擁有成本帶來「負面影響」。因此，即使資源或者配置不足，很多運維管理人員對此也「心有力而於不足」。換句話說，對很多企業而言，降低成本和優化關鍵性能指標(包括資源利用率)的壓力將長期存在。

另一方面，從配置過度看，由於數據中心往往會經歷周期性波動和偶發高峰，內存不足會導致磁碟交換，從而產生性能瓶頸。所以，即使實際利用率很少達到高峰水平，很多運維人員仍會採取擴大內存容量以應對峰值負載的策略，由此又出現了一個配置過度的問題。

調研機構ControlUp在2018年發布的一份報告顯示，77%的伺服器存在過度配置的現象。同時，在調查涉及的所有伺服器中，伺服器的平均過度配置程度達 55%。更重要的是，調查還顯示，不到五分之一的伺服器為峰值負載和增長分配了大小合適的內存。

這也讓企業不得不去思考，是不是有更好的解決方案，既能夠滿足高效的追求，也不會大幅度提高成本呢？在此背景下，英特爾傲騰持久內存（Optane PMem）「應運而生」，它可以在大內存需求的應用場景下，提供更多的使用模式和更優的性價比。在滿足高效的同時，也能有效降低成本，是一種「魚和熊掌」都可以兼得的解決方案。

目前，英特爾傲騰持久內存可提供三種模式以適應不同場景的需求，包括App Direct Mode（AD）、Memory Mode（MM）和App Direct Mode 雙重模式。

英特爾傲騰持久內存提供三種使用模式

一是，AD模式下的英特爾傲騰持久內存可以用作非易失性(持久)存儲。持久特性不僅可以在斷電時保護數據，還可以縮短應用重啟時間並提高應用的性能，因為內存不再需要被 持續刷新到存儲設備中；二是，MM模式下的英特爾傲騰持久內存能使用戶經濟高效地擴展易失性系統內存，從而增加虛擬機密度和可供應用使用的內存量；三是，雙重模式（即AD+MM)下，一部分內存可以用作非易失性(持久)存儲，其他部分則可用作高速易失性系統內存。

不難看出，這就為企業數據中心效率和成本之間的平衡探尋到了一種全新的模式，同時也為企業的數位化轉型提供了更為堅實的基礎。

「魚和熊掌」兼得

接下來，我們不妨通過一個實際案例，來更加詳細的了解一下英特爾傲騰持久內存是如何施展這種「平衡術」的。

作為一款風靡世界的遊戲《我的世界》的託管商，Nitrado發現，類似像《我的世界》這樣的遊戲，對計算和內存資源的要求越來越高，但消耗的資源並不對稱。比如在單個處理器有20到24個內核的雙路伺服器上，CPU 利用率還沒有達到高峰，系統內存就已經耗盡，這就限制了Nitrado在伺服器上所能託管的遊戲實例數量，並導致計算資源閒置。

面對這種挑戰，Nitrado 有兩個選擇：要麼是購買性能略遜色的處理器，或者為伺服器增加更多DRAM 內存，但性能不夠出色的伺服器必然降低用戶體驗，而增加更多DRAM內存卻會大幅提升成本，但是，內存價格通常不會隨 DRAM 線性擴展，而是很快就會昂貴得令人卻步。

因此，Nitrado 尋求的解決方案是需要能夠以高性價比大幅擴展系統內存，而不會造成成本壓力或在遊戲過程中降低系統性能和用戶體驗。通過選型對比，Nitrado 最終決定選擇英特爾傲騰持久內存。

英特爾傲騰持久內存為Nitrado帶來的優勢是，它可以在傳統的數據中心級內存和存儲分層架構中加入全新而靈活的內存層。同時，其內存模式讓每個插槽可添加多達3TB的內存，單臺伺服器最高可安裝 6TB英特爾傲騰持久內存。這樣不但大大提升了伺服器的CPU利用率，同時單個伺服器的遊戲實例數得以增加，降低了 Nitrado的總體擁有成本，還能保持良好的遊戲性能。

英特爾傲騰持久內存讓Nitrado能夠在降低成本的同時將性能保持在高位

現在，經過這種配置優化之後，Nitrado發現單臺伺服器並發運行的《我的世界》實例數從182 增加到至少500個，等於將遊戲實例密度增加了175%，而CPU 利用率從40%攀升到85%，由此減少了總體擁有成本。大內存又帶來更多擴展機會，為將來的業務擴張提供靈活性，服務更多客戶。

Nitrado 的案例表明：使用英特爾傲騰持久內存擴展系統內存，可以顯著提升數據中心效率，為客戶和最終玩家造福；同時，遊戲開發者不再受內存資源所限，而這正是英特爾傲騰持久內存的「魔力」所在。

架起一座新「橋梁」

今天，無論是在私有雲的虛擬化環境之下，還是在混合雲部署的模式下，客戶也都能夠輕鬆享受到由英特爾帶來的「福利」，通過和VMware和微軟的通力合作，英特爾正以技術創新大幅度提升數據中心的效率，並且讓客戶無懼「成本」帶來的挑戰。

具體來說，在VMware虛擬化環境下，特別是那些把Microsoft SQL Server 等資料庫應用跑在VM虛擬機中的用戶，就可以通過英特爾傲騰持久內存三種創新的模式，突破 DRAM 限制並擴展內存容量，從而獲得諸多益處。

可以看到，英特爾通過對兩個並排運行的VMware vSphere系統進行了一項測試，其中一個系統採用768 GB DRAM的配置，另一個系統則採用192 GB DRAM和 1 TB 的英特爾傲騰持久內存。

英特爾傲騰持久內存將VMware虛擬機密度提高多達 25%

數據顯示，僅採用 DRAM 的平臺在滿足 SLA 性能水平的條件下可支持的虛擬機數量為152個;而採用英特爾傲騰持久內存的平臺，可在相同的性能水平下支持的虛擬機多達190個，單個節點的虛擬機數量增加了25%；此外，採用了英特爾傲騰持久內存的配置還使單個虛擬機的硬體成本降低了17%。

同樣，在混合雲環境中，微軟將英特爾傲騰技術和英特爾傲騰固態盤引入Azure Stack HCI，也大大提高了企業和機構提高數據吞吐量、減少延遲、經濟高效地增加了內存容量。

測試顯示，在模擬 Microsoft Storage Spaces Direct 上的多虛擬機環境的工作負載時，與僅使用 SATA 固態盤的解決方案相比，將英特爾傲騰固態盤添加到Azure Stack HCI後，可在減少一臺伺服器的同時將響應時間提速 26.6%，IOPS 提高多達 52.9%。

Azure Stack HCI引入英特爾傲騰技術，提高了數據吞吐量並減少了延遲

此外，對於內存密集型工作負載，英特爾傲騰持久內存提供的優勢可超越僅配置 DRAM 的方案。測試顯示，通過使用「內存模式」下的英特爾傲騰持久內存，能夠經濟高效地擴展Azure Stack HCI的系統內存，將單節點的虛擬機數量增加多達36%，不僅增加了Azure Stack HCI集群的虛擬機密度，同時顯著降低了成本。

總的來說，全新的英特爾傲騰技術，在傳統內存與存儲之間架起一座橋梁，不僅使數據中心效率與成本之間得到平衡，同時也可以讓新技術應用變得更簡單，並滿足多種內存密集型工作負載，更好的幫助企業迎接數位化轉型的挑戰。

從這個角度來看，在後疫情時代，追求數據中心更好的效率，同時降低成本帶來的挑戰，企業可以通過選擇英特爾傲騰持久內存的「加持」，而它也能夠真正為企業的數位化轉型之旅提供更為強大的驅動力。