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本文作者: 張帥 | 2019-05-10 10:30 |
世界圍繞數(shù)據(jù)在變革,底層基礎設施也是如此,當人工智能等業(yè)務數(shù)據(jù)在性能、規(guī)模、成本、穩(wěn)定性、時延等層面都發(fā)生變化,現(xiàn)有的存儲選項顯得顧此失彼,一個新的存儲介質(zhì)正處于萌發(fā)期——PMEM(Persistent memory,持久性內(nèi)存)。
計算機架構(gòu)中,負責存儲的主要包括內(nèi)存和硬盤兩部分,計算機在運行程序時,必須先將硬盤中的數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中。我們當下所說的內(nèi)存介質(zhì)主要是DRAM(Dynamic Random Access Memory),特點是性能方面表現(xiàn)出色,但昂貴、易失且可擴展性有限。這是因為DRAM使用電容存儲,所以必須隔一段時間刷新(refresh)一次,斷電存儲信息則丟失。
閃存存儲 (NAND) 是非易失性存儲,斷電數(shù)據(jù)仍在,而且價格比DRAM便宜,但性能有所不及。
硬盤主要包括HDD(機械硬盤)和SSD(固態(tài)硬盤),SSD采用閃存顆粒來存儲,HDD采用磁性碟片來存儲,還有混合硬盤(HHD: Hybrid Hard Disk),把磁性硬盤和閃存集成到一起。
就像英特爾說的,對于試圖進行數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型的組織而言,內(nèi)存和存儲矛盾非常突出:
介于昂貴、低容量的 DRAM 和較便宜的基于 NAND 的固態(tài)盤 (SSD) 之間;
介于較慢的 NAND 固態(tài)盤和成本較低但較不可靠的 HDD 之間。
直到基于3D XPoint介質(zhì)的全新非易失性存儲——傲騰技術(shù)粉墨登場,英特爾傲騰技術(shù)相當于在數(shù)據(jù)架構(gòu)中創(chuàng)建了一個新層,同時具備高性能易失性內(nèi)存,以及性能較低但價格合理的 NAND 存儲優(yōu)勢。
但是僅有加持傲騰技術(shù)的SSD或者內(nèi)存是不夠的,要最大化發(fā)揮這個新存儲的價值,需要一套“操作系統(tǒng)”,雷鋒網(wǎng)就此話題專訪了MemVerge聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO范承工。
“簡單理解,比如英特爾做CPU,但是他不做操作系統(tǒng),上面會有微軟,紅帽做操作系統(tǒng),某種意義上來說,我們就這種新硬件的操作系統(tǒng),MCI就是基于這個持久性內(nèi)存的操作系統(tǒng),MCI和硬件并不是等價的,而是在這個硬件之上”,范承工表示。
MemVerge聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO范承工
內(nèi)存融合基礎架構(gòu)(MCI)的發(fā)明者MemVerge宣布完成2450萬美元A輪融資,投資方包括高榕資本、美國光速創(chuàng)投、北極光創(chuàng)投、JVP、LDVP等。
范承工向雷鋒網(wǎng)透露,融資去年已經(jīng)融完,只是公司一直處于隱藏模式,所以一直沒有宣布。融來的資金主要用在產(chǎn)品研發(fā),MemVerge研發(fā)團隊分布于美國、中國,已經(jīng)公布的客戶包括領(lǐng)英、騰訊和京東等,目前MemVerge和更多客戶正進行POC測試。
Memory Converged Infrastructure即內(nèi)存融合基礎架構(gòu),范承工用一個簡單的公式來描述MCI:MCI=Persistent Memory+HCI,Hyper-Converged Infrastructure簡稱“HCI”,被稱為超融合架構(gòu),MCI就是適用于存儲的超融合架構(gòu)。
MCI和傲騰技術(shù)緊密相關(guān),時間線可以追溯到20年前,1999年,英特爾開始研發(fā)持久性內(nèi)存技術(shù),Storage Class Memory/Persistent Memory/Non-Volatile Memory這些詞匯沒有本質(zhì)區(qū)別,行業(yè)對于新型存儲的關(guān)注從未減弱,但遺憾的是,進展一直比較慢。
時鐘撥到第二個重要節(jié)點,2017年,英特爾第一款基于傲騰技術(shù)的產(chǎn)品問世,一款使用新介質(zhì)3D XPoint的SSD,新產(chǎn)品的發(fā)布說明3D XPoint已經(jīng)邁過大規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)口。2017年MemVerge也正式成立。
第三個節(jié)點是2019年4月2日,英特爾正式推出傲騰持久性內(nèi)存,可以說是持久性內(nèi)存的元年。
范承工和他的團隊篤定持久性內(nèi)存會成為未來市場的主導。作為對比,基于閃存介質(zhì)的SSD,用了十年成為數(shù)據(jù)中心主導介質(zhì)。
如上IDC報告顯示,雷鋒網(wǎng)觀察到,即使SSD在數(shù)據(jù)中心越來越受歡迎,但是HDD仍然占有高比重且持續(xù)增長,這是因為整個市場盤在高速增長,不管是HDD、SSD、NVM還是磁盤光碟,都會有一個倍增期。
傲騰技術(shù)進入發(fā)展元年,但新生事物伴隨而來的不只有機會,難題同樣存在,企業(yè)客戶對于存儲的核心要求可以歸納為低成本、高性能和大容量,具體到MCI上,需要解決三個具體問題:
應該使用什么分布式存儲軟件棧?——現(xiàn)有的分布式存儲軟件不是為這種速度的介質(zhì)而設計
內(nèi)存能否擴展到單個持久內(nèi)存節(jié)點之外?
是否可以在不修改應用程序邏輯的情況下,將其用于內(nèi)存擴展和存儲加速?
如果只有傲騰內(nèi)存條的話,用戶只有有限的選擇,或者當做內(nèi)存來用,或者當做存儲用,也可以當做持久內(nèi)存本身的定位使用,但壞處是需要重寫應用程序來適配。
MCI首先是一個更快的存儲系統(tǒng),現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)相比傲騰技術(shù)都太慢,所以需要重新設計存儲系統(tǒng);同時使內(nèi)存能夠在整個集群范圍內(nèi)跨節(jié)點,內(nèi)存和存儲實現(xiàn)共存。
以實際應用為例,服務器里有三層物理介質(zhì),從DRAM、3D XPoint到SSD,MemVerge向上提供的是兩個API,內(nèi)存API和存儲API,用戶應用不需要做改動。
某種意義上來說,就是兩個邏輯的API映射到三個物理層,內(nèi)存API是以3D XPoint作為主內(nèi)存,DRAM作為Cache,存儲API是以3D XPoint做第一層存儲,SSD做第二層存儲。
從應用角度來看,就是兩個服務,內(nèi)存的服務和存儲的服務,底下通過三個物理層來完成這個工作,同時是一個分布式多節(jié)點的系統(tǒng)。
如此底層的技術(shù),顯然還沒有達到完全成熟狀態(tài),MemVerge已經(jīng)正式發(fā)布了MCI的Beta版,但是仍有優(yōu)化和調(diào)優(yōu)工作需要要完成,一些特性還需要增加。
范承工的履歷上不乏EMC和Vmware這樣的大公司,為何以創(chuàng)業(yè)形式做這件事?他多次提到了“顛覆”二字。
“我認為是一個業(yè)界重大的顛覆性機會。在這樣顛覆性機會來到的時候,需要有一個嶄新的架構(gòu)來抓住,而這時,大公司往往做這個事比較困難,傳統(tǒng)上來說是說一個創(chuàng)新者的窘境”,范承工說道。
“大公司顛覆自己過往的架構(gòu)和過往的業(yè)務形式來做新技術(shù),是非常困難的事情,只有在顛覆和混亂的時候,小公司才有足夠的空間和可能性崛起。我們覺得持久性內(nèi)存帶來的是這樣一個顛覆性的變化,在這個時候,小公司有機會能夠做成事情?!?/p>
MemVerge也是一個全新的公司,在行業(yè)內(nèi)沒有競爭標的。MemVerge做的事是存儲廠商加上計算廠商分別會涉獵的地方,比如分布式存儲系統(tǒng)是存儲廠商做的,大內(nèi)存系統(tǒng)往往是計算廠商做,因為內(nèi)存是為計算服務的。
同時范承工也不認為大公司會放棄已有架構(gòu),轉(zhuǎn)而做一個新架構(gòu)和MemVerge競爭?!坝锌赡苡衅渌膭?chuàng)業(yè)公司做類似的事情,但是大公司很難做到。”
在這條賽道上,MemVerge不僅是領(lǐng)先,更是開辟。
與目前最先進的存儲和計算解決方案相比,MemVerge的MCI 系統(tǒng)提供了10倍的內(nèi)存容量和10倍的數(shù)據(jù)I/O速度,聽起來就像是為人工智能和大數(shù)據(jù)分析等未來高頻場景而生,他將對行業(yè)其他部分產(chǎn)生影響。
從數(shù)據(jù)中心內(nèi)部角度,In-Memory(內(nèi)存數(shù)據(jù)庫)數(shù)據(jù)庫更可能會成為主流的數(shù)據(jù)庫市場;從機器學習角度,機器產(chǎn)生數(shù)據(jù)的管理會有一個比較大的改變,包括某些APP自己會進行一些優(yōu)化,也包括像我們這樣的公司提供一個虛擬層使得現(xiàn)有的這些應用都能夠用傲騰硬件。另外可能會有新的編程模式,基于這個持久性內(nèi)存會有一些新的編程模式,甚至編程語言產(chǎn)生,呈現(xiàn)局部優(yōu)勢。
往更大的方面來看,現(xiàn)在的內(nèi)存和SSD分別是數(shù)百億美元的市場。范承工認為,5到10年之后,3D XPoint也會成為一個一百億美元以上的市場,DRAM、持久性內(nèi)存和SSD三者都有不小的份額。
雷鋒網(wǎng)認為,摩爾定律雖然不再百分百奏效,但在過去幾十年相較于CPU效率的提升,存儲的變化并不大。當下以業(yè)務為中心,更確切地說以數(shù)據(jù)為中心的流程再造,對于人工智能和大數(shù)據(jù)等場景有充足的吸引力,持久性內(nèi)存目前成本仍是難題,所以并沒有得到大規(guī)模推廣,而成本問題可以隨時間解決,當天平走到成本和效益的平衡點,持久性內(nèi)存市場爆發(fā)可期。
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