内存技术在不断发展，应用追求更大的容量和带宽，数据在增长，内存也要跟上增长的步伐。近日，英特尔高级技术专家陈晓波在2019中国数据与存储峰会上，就“英特尔傲腾数据中心持久内存”主题展开专题讨论。内存技术目前有哪些扩展趋势？内存随着数据的激增而快速增长。傲腾如何突破内存瓶颈？傲腾技术的应用场景有哪些？

陈小波：2012年我去，是我第一次来这个论坛。那时候大部分厂商都是传统存储厂商。现在往外面看，大部分厂商都变成分布式存储厂商了。最让我震惊的两件事是2010年左右，那时候我还在EMC。2010年软件定义存储和分布式存储最早出来，2012年微软出来，2015年VSAN超融合也出来了。所有这些软件形态都依赖一个基本的硬件形态，就是SSD闪存。传统介质存储设计、软硬件搭配，基本上已经到了相对的极限或者极致，很难有人在这方面超越。为什么现在有这么多分布式存储、软件定义存储？就是因为闪存，给了软件更多的想象空间。相比传统机械硬盘，闪存提供的是性能，特别是几百、几千倍的性能。应用对存储的需求，第一个瓶颈点一般就是IOPS。解决这个问题可以谈谈CPU，内存等新的瓶颈点。

内存技术的扩展趋势

闪存以及以闪存为基础发展起来的各种新硬件技术，就好比是内功，软件只是一门技术，技术再好，没有内功，也不过是三岁小孩打太极拳而已。内功好了，剩下的问题就是如何用好的软件把内功发挥出来，提供给上面的应用。

今天讲一下的持久内存。大家可以看到，刚才讲了传统机械硬盘和磁带的大容量，现在机械硬盘的最小容量是10TB，磁带的容量更大，但是速度更慢。一块NVME盘可以提供，比如的55万次4KB读、55万次写的性能，内存肯定比NVME盘快3个数量级，延迟更低，吞吐量更高。这两者之间，传统内存DD24，主屏越来越高，去年我们还在用2666的内存，今年2999不够用了，要用3200级别的内存。主屏越高，吞吐量性能越快，这个是在不断提升的。这两者之间有没有一个可以实现更多的持久性，让更多的数据可以加载到内存中？传统内存的增长速度也非常快，但是一切物理的东西在传统架构下的增长都有一定的极限，无论是性能的极限，还是容量的极限。

大概是1993年左右，我买了第一台386的时候，第一次配了4兆内存，当时觉得好多了。快毕业的时候，1997年把主板换成了486，内存也变成了16兆，当时觉得太大了，硬盘都快2GB了，觉得不需要大一点的，能存很多东西了，现在只能当古董放在书柜里了。内存和硬盘容量，人们对美好生活的追求总是无止境的，我们需要存很多东西，包括视频、音频，很多过去不存的东西，现在也会存了。比如工厂里的一条生产线，以前是靠工人或者比较有经验的工程师来判断这批产品有没有问题，现在直接装上高清摄像头，就可以拍照、录像了。根据拍到的视频文件或者图片，可以用AI计算出这批生产可能存在什么问题，能给制造业或者工厂的业主带来很大的好处，提高交期。问题是拍的照片、视频，以前从来没有存储过，但是在新计算的引领下，计算取得了突破，带动存储、网络也纷纷跟进。这些以前没有存储的数据，需要存储，存储的时候还是海量的数据，不是我们以前讲的GB、TB，而是EB级的。比如国内某汽车厂商计划发展自动驾驶，首先讲的是50PB，如果放在10KB的SATA盘上存储，当时按机械硬盘来算，是海量的，增长非常快，这是它的黄金时代，几年翻一番。大概两年前最常用的内存大概是8G左右，现在都是16G了，而今年开始会逐渐进入32G，内存容量越来越大既是好事也是麻烦事。

第二，从性能角度来说，之前很多应用都认为需要更多的内存，但为了充分发挥一个CPU，或者取得高分，大家可能认为内存只是很小一块内存而已。内存技术在不断发展，应用追求更大的容量和带宽，未来随着16G、32G的不断发展，要充分发挥一个CPU，保证容量已经很难了。需要更新的技术来解决这些问题，保证内存能跟上数据的增长。

突破内存瓶颈

过去倍增速度没有这么快，但数据增长很快，内存必须增长，很多时候这就是核心瓶颈，怎么办？英特尔的技术提供了

这个概念从前年开始就挺火的，为了满足更大容量的需求，顺势推出了持久内存。第一个容量就更大了，内存条大概16G、32G，并不是32G比16G大一倍，稍微低一点，就是贵一点，64G也是一样。跟它的生产工艺有关系，在生产工艺还没有出来的时候，最合适的，或者说市场上最主流的，肯定是在它的生产线上，它的工艺决定了这是性价比最好的一款产品。如果要追求更大容量，那没办法，只能多花钱，而不是按照容量来算。但是它和传统技术不同，和传统的3D NAND不同，它的容量大，从配置上来说，容量不再是问题，而且它的性能高，可靠性高，可以插在内存条上，可以当内存，也可以当磁盘，或者磁盘型的内存。

所谓内存模式，插在内存插槽上就可以当内存用，而且性能还不错。首先还是要插在传统的DD24上，不是原装的就不会插。插上之后，DD24在操作系统层面是看不到内存容量的。大家把这个东西当内存用，插到服务器里，系统看到了，直接访问使用，没有任何问题。

第二，直接应用访问模式才是业界追求的真正的发展方向和目标。在很多应用中，如果应用持久化在内存中，可以做到一些新数据的安全级别和保障，保证数据还在，断电也不怕，下次开机的时候数据还在，加载速度非常快。如果内存到了1.5TB这个级别，数据传输是一个非常繁忙的过程，追求一定的性能，它插在内存中，操作系统可以把它看成是一个磁盘，但是它无法访问它，应用可以非常精准的定位。这时候你看到两块内存，一块是DD24内存，比如说有192G，是比较快的内存。另一块是1.5T的数据中心持久内存，就是4块内存，这时候你就可以决定哪些数据放在DD24，哪些数据放在。它可以通过PMDK等API由应用程序进行控制和定义。

的模块体系完整：理论上控制器、芯片、信号校验都存在，最重要的是直接插在内存条上。的盘是同一种介质，同一种介质放在不同的数据总线上，CPU访问时间不一样。接口类型有时候也是控制性能的因素之一。NVME的协议和接口打破了SATA的限制，接口和协议基于内存通道，不需要通过PCIe通道传输，这使得它的性能非常出色。

只要记住两点：它是内存，可以当做内存使用。同时，它能做的事情比内存更多。它可以当做磁盘使用，操作系统可以把它看做磁盘，但应用程序部分把它当做内存。

持久性对硬件的影响

CPU起缓冲的作用。内存本质上是磁盘上的海量数据和CPU计算之间的一个中介和桥梁，它是一个缓存，是数据的临时存储空间，内存不够了怎么办？直接刷回硬盘就行了。有了持久内存，CPU可以通过PMDK API识别很多数据，判断是易失性DD24还是非易失性DD24。过去20年磁盘的发展，容量越来越大，磁密度越来越高，单位时间旋转的磁密度越来越大，磁盘顺序读取的性能会提高，但是性能永远提高不了。大概是2005年左右，它转了之后就到了物理极限，它的角速度一样，但是线速度不一样，转的时候一个磁盘最外层延伸的线速度已经接近物理极限了，转不了了。所以转出来之后大概10年就没了，未来还会继续发展。我相信以后还会有16TB、20TB、40TB等等，这时候磁盘顺序读的性能就提升了，7200转就决定了它的性能一直在左右，因为前面加了一个64MB的缓存，存储厂商把这个缓存给屏蔽了。加了持久​​化内存之后，需要对传统的文件系统进行改造，工作量也非常大。改造过程中，跳出传统的限制，用持久化来保证数据访问更快更方便，这是持久化对硬件的影响。对软件也有影响，如何更好地调动数据持久化、怕丢失的理念。

内存级别的媒体寿命

大家最关心的就是SSD有个可插拔存储寿命的概念，这个不用管，这个特别好，做成持久内存就更好了。我讲了它和传统SSD技术的一个小区别，传统SSD是采用配置来存储数据的，改一个字节就得重新插上去，要改A就改A，要改B就改B，不会大范围影响它的寿命。有些盘很贵，为什么贵呢？除了它的性能之外，寿命也是贵的。首先大家舍不得换盘，必须承认商用硬件是一定会坏的，硬件厂商想尽办法保证不坏，或者告诉用户我有不同档次的产品，你愿意花多少钱买哪个档次的。软件厂商采用各种分布式、各种技术来保证当盘坏了的时候，不会影响系统，能够尽快恢复。对于SSD这样的介质，也有类似的指标。拿个硬盘，插上，插上就满功率写入，多久会坏？这就是我们所谓的指标，24小时不间断写入，365天不间断写入。 保证五年质保，技术上讲，上面的预留空间可以保证你连续写入不损坏，如果损坏了， 会负责。

说完硬件有多好，红花需要绿叶来搭配，就是绿叶，绿叶需要搭配大红花。这么快的硬件光说快是没有用的，用户看在我的应用里，在我的使用里，在其他情况下，它比以前快多少，你的性价比符合我的需求吗？因为快，所以大家想到的都是围绕数据库领域，每个人的追求不一样，我们在做很多国内外软件的适配和应用，性能已经有很大提升。

其他厂商，国内的厂商生态，从基础设施的操作系统层面，各大数据库、大数据应用软件，国内的CSP，基本上各种互联网供应商，包括公有云、手机或者电脑的软件、还有OEM厂商，确保从硬件到基础件，到软件，再到主流的CSP都能提供这种接入服务。

性能的提升是巨大的。过去五六年，短视频互联网行业发展非常迅速，快手、抖音就是优秀的代表，快手用过，很多企业级用户也用过。短视频的挑战是数据量太大，数据量到一定程度，量变会引起质变，传统的架构是针对企业级设计的，无法承受海量数据的快速爆发。快手通过性能的提升，整体TCO降低了30%，因为不再需要那么多机器了。以前满足其业务，假设需要10台机器，现在用更少的机器，虽然更贵。机器的内存加了，虽然单台机器贵了，但是整体的服务器数量可以减少。腾讯云的云数据库也加了，性能提升了30%以上。

（以上内容根据演讲实录整理，如有疏漏，敬请指正。）

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