今天来黑一黑Intel的傲腾
冬瓜哥這幾天和一位朋友聊天，聊到了存儲行業到底下一個爆發點是什么，其實誰都不知道，我們都處于一個準靜態過程中。就拿NVMe SSD來說，企業用戶估計多數都還沒用呢，SATA/SAS SSD還剛用上。縱觀歷史，很難有某種新技術，能在短期內獲得大量革命性部署的，舊的技術和產品總有強大的阻力和阻尼系數。所以，一個新技術的推廣，一定是相關廠商強力推動和生態建設的結果。
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存儲行業的關鍵在于存儲介質，我們有幸經歷了磁介質到Flash介質的時代飛躍。Intel是業界屈指可數的幾家同時擁有NAND和主控的廠商，也正因如此，SSD市場基本上是Intel的主場。然而作為業界前沿廠商，總是會領先幾步。雖然NAND Flash目前已經可以做到QLC，144層堆疊，但是冬瓜哥認為NAND Flash的致命缺點真的足夠“致命“，這些缺點注定導致NAND Flash一定會是固態介質時代的開拓者同時也是奠基者。NAND Flash的下一步會是什么？我想Intel也給出了答案，那就是在壽命，Retention，延遲，速度，管理等方面規避了NAND缺點的非易失性存儲介質。
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Optane，傲騰，就是第一款被規模化商用的領先于NAND的非易失性存儲介質。由于NAND Flash是一整個生態，包含NAND廠商，主控廠商，SSD廠商，Host FTL軟件開發者等角色，而Optane與NAND相比，由于前者規避了很多NAND的缺點，這就使得Optane的主控復雜度會被弱化很多，所以早期生態建設只有靠Intel自己了，孤獨的勇士。
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如果說存儲行業下一個爆發點是什么，我覺得可能也就是固態介質再往前走一步了，就像SCSI到SATA/SAS一樣，規避了SCSI的缺點，而一致沿用至今二十多年，而且依然沒有被徹底拋棄的態勢，5~10年應該還能繼續支撐。Optane相比NAND，就猶如SATA/SAS相比SCSI，能夠持續幾十年的市場。Intel或許已經看到了這個苗頭，在Optane生態建設方面可謂是不遺余力。
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Intel的傲騰存儲產品，之前已經介紹過多次了，不得不說是一項黑科技，Intel對其寄予厚望。今天冬瓜哥就來“黑一黑”傲騰，看看這黑科技到底有多黑。
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介質黑3D X-point（Optane的學術名）介質，據傳是一種相變介質，與NAND Flash Cell直接向Cell中充電放電的機制不同，3D X-point是利用電流改變Cell中相變介質的晶體狀態從而產生不同電阻，來表示不同狀態，這個過程遠快于對Cell進行充電，而且壽命問題在整個生命周期中可以忽略不記。所以其并不需要NAND那種極度復雜的管理方式。
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形態黑基于Optane介質的固態存儲器覆蓋了各種形態，包括M.2接口的消費類平臺存儲器，NVMe SFF8639接口的企業級SSD，PCIe標準插卡的企業級SSD，以及DDR4-T接口的內存條形態。
一應俱全的產品形態，覆蓋消費和數據中心平臺，可見Intel對Optane介質信心滿滿。另外，國內服務器存儲廠商浪潮還將基于傲騰介質的一款雙端口NVMe SSD用于其存儲系統的加速緩存。
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性能黑Optane的性能介于DRAM與NAND之間，更偏向于DRAM。以至于業界有人討論，到底是用傲騰來替代DRAM，還是用作DRAM與NAND之間的緩存。其實，根據不同場景，這兩種模式都可以。
在某Spark SQL項目中，傲騰介質實現了6~17倍的性能提升；在內存模式下，在某金融科技公司項目的Redis內存數據庫中表現出了與DRAM相當的性能，而成本降低了25%左右。
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在浪潮推出的VSAN方案中，使用了傲騰SSD作為 VSAN的緩存層，在保持成本相當的配置下，與NVMe SSD相比，性能提升了50%——在某種程度上來說，這也是一種成本節約。
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用法黑傲騰介質有多種用法。
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對于SSD形態的傲騰：
可以直接用作傳統SSD，比NAND Flash SSD快得多。
可以采用各類第三方軟件或者Intel開發的OpenCAS軟件將傲騰SSD作為I/O加速緩存使用。
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對于內存形態的傲騰：
當作一塊RAM Disk，上層當作常規塊設備，不過這樣用浪費了傲騰的性能，優點則是對上層完全透明，不需要任何改變。
當作一塊Persistent RAM類型的OEM Defined內存區域，需要BIOS和OS共同適配，其中BIOS需要識別出這塊內存的特殊性從而在設備表中做對應標記，從而讓OS啟動之后并不會將其納入常規內存管理，也就是不會分配給進程，而是需要加載特殊驅動，比如PMEM driver。這個Driver加載之后，會生成對應的DAX 類型的塊設備，可以直接承載支持DAX的文件系統，比常規塊設備+文件系統訪問速度要更快。另外基于DAX塊設備，利用libpmem庫可以實現向上層應用細粒度的分配這塊內存。不過常規的malloc()函數就無法使用了，所以需要應用層加以二次開發更改。這個模式又被稱為“App Direct“模式。
被當作常規內存用，作為一個NUMA節點。目前有Linux內核開發者在NUMA管理模塊中加入了針對傲騰這種性能低于DRAM的高速存儲介質的管理模塊。對于某些對訪存性能不做太多要求的應用，完全可以將內存分配到Optane中。因為Optane存儲器可以輕易做到高容量，比如單條256GB、512GB等，DDR4 DRAM目前是做不到這個容量密度的。
對上層軟件完全透明，由CPU上的Memory Controller實現DRAM與Optane內存之間的數據緩存。這種應用方式可以徹底的透明，效果也非常不錯，但是需要使用Intel新一代的CPU，因為這個特性需要Memory Controller實現。
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如此多的靈活用法，也會給傲騰大規模部署帶來必要的條件。
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生態黑好馬配好鞍。傲騰的發展一定離不開各類軟件。包括內核驅動比如PMEM Driver，用戶態庫比如libpmem，以及用戶態庫SPDK等，以及緩存加速軟件OpenCAS等，這其中Intel直接獨自開發了OpenCAS和SPDK，可見Intel的軟硬件實力。
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除此之外，Intel對傲騰在各行各業的應用模型也有深刻的了解，目前已經開始部署在了各類主流應用系統中。
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下圖展示了Intel總結的傲騰存儲器所應用在的主流業務系統的占比。這些數據對于整個業界有很強的參考價值。
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不得不說，傲騰的軟硬件黑科技的確強大，也只有Intel這樣的廠商能夠玩得轉了。
傲騰大師課首頁https://bizwebcast.intel.cn/optane/
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連書都得看國外寫的才能做好芯片？這兒有人不服！
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《大話計算機》序言⑤ by 汪利文
《大話計算機》序言⑥ by 張勇
《大話計算機》序言⑦?by @去流浪
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博主簡介：冬瓜哥，《大話計算機》與《大話存儲 終極版》、《大話存儲 后傳》圖書作者。多項專利發明人。
現任某半導體公司高級資深架構師。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的今天来黑一黑Intel的傲腾的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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