AI时代的数据洪流要靠持久内存来消化

2020-11-26来源: EEWORLD关键字:持久内存  英特尔  AI  Optane

根据IDC的数据,IoT已经成为主流,到2025年将连接近420亿台设备。连接的设备将产生高达80 zettabytes的数据,这比2019年增加了480%。这些指数级增长和海量数据突出了对不同类型内存结构的需求。数据的收集、分析、传输和存储必须达到前所未见的规模。这些功能的扩展为数据处理的创新创造了机会,而构建最优解决方案的竞赛正在进行。

 

 

DRAM作为一种流行的半导体存储器技术,用于优化或改进处理时间和对存储介质的访问。该系统为数据存储单元周期性地提供一种新的充电方式,以减轻电容器充电效率低下的问题。由于数据的不断更新,DRAM已成为电子存储领域的一流产品,并且对AI至关重要。由于市场份额由三家主要供应商的制造流程所主导,这一挑战已成为持久性存储器的成本问题。

 

持久内存

 

架构师和开发人员将持久内存设计为DRAM的廉价替代品,专门用于AI处理服务器。持久内存提供了巨大的容量,并支持高要求的工作负载和新兴工具,如内存数据库(IMDB)。随着持久存储数据处理技术的出现,制造商正在着手巩固重要的基础设施。更大容量的内存使工作负载整合能够集中在更少的节点上。这种转变减少了部署,并使以前由于内存限制而无法正常运行的处理器最大化。

 

除了基础设施整合之外,持久内存还为虚拟化服务增加了容量。这个特性创建了一个成本效益更高的内存级别,不仅可以增加给定硬件的虚拟机数量,而且增加了每秒执行的操作数量。解锁附加容量允许持久内存扩展操作系统可访问的总体系统内存。较高级别的内存可以加快数据库访问和处理。

 

尽管开发人员创建持久内存是为了作为仅使用dram的硬件的替代品,但它与DRAM无缝集成,为系统架构师添加了应用程序选项。持久数据写入非易失性层,而DRAM保持在易失性层。这种集成使持久内存/DRAM体系结构能够提供数据持久性和硬件增强加密,从而优化数据处理的安全性。

 

市场阻力

 

尽管它比DRAM对简单,但是持久性内存解决方案的制造仍然很复杂。DRAM本身已经商品化,但三星、SK海力士和美光这三大主要供应商通过适当降低价格获得了高收益。一旦其中一方遭遇不可抗力,这种寡头垄断就会带来定价挑战和各自的供应风险。此外,三家公司中有两家的总部以及大部分的生产基地在亚洲,他们将永久存储器的生产集中在一个地区。地理区域持续封锁造成的延迟也对订单交付构成风险,影响供应,增加定价压力。

 

垂直市场

 

智能数据中心和基础设施是持久内存的主要垂直部分。随着物联网和AI数据生成率的提高,为存储现场和云中数据而构建的数据中心数量必然会增加。持久内存的可承受性以及延迟的快速降低,提高了对持久数据的低延迟访问速度。

 

另一个垂直趋势是智能可穿戴设备的兴起,预计到2025年将达到330亿美元。在过去的几年里,由苹果、Fitbit和三星引领的远程患者监控(RPM)和个人健身设备爆炸式增长。可穿戴设备通常会扩展智能手机应用程序,从而产生对额外内存和无缝数据传输的需求。特别是对于RPM,低延迟是向医务人员提供实时信息的重要性能指标。持久内存是一个很好的候选,其延迟类似于DRAM,同时保持对关键数据的访问。

 

产品解决方案:Intel 傲腾Optane™DC持久内存

 

 

这张金字塔图可以明显的看出不同存储介质的运行速度。在顶端的是CPU,它的处理速度达到了纳秒级,真正实现了所见即所得;而从塔尖往下,各种存储介质的速度是逐渐递减的,最底层的就是刚刚我们提到的机械硬盘。如果将CPU的速度比喻为火箭的话,硬盘的速度就与自行车差不多了。

 

如今流行的闪存就介于这两者之间,也就是第四层到第六层的位置。但即便都是闪存,也有不同的性能差异,其中绝大多数市场意义上的闪存都处于第六层次,比如我们经常说的所谓“全闪存阵列”。而真正意义上能够与内存处理性能比肩的,还要算是傲腾持久内存。它是一种全新的存储形态。它成为了当下存储速度最快的选择,而针对数据分析与处理,傲腾持久内存也有自己的独门秘笈。

 

Intel Optane™ DC Persistent Memory

英特尔Optane™DC持久存储器通过每秒执行1370万输入/输出操作来加速AI的IT转换。

 

为了充分发挥傲腾持久内存处理速度的优势,英特尔为其开发了一种名为——App Direct的运行模式。这种模式下,操作系统会将内存和傲腾持久内存视为两个独立的内存池,使得傲腾持久内存可以像内存一样寻址,并像存储设备一样具备数据持久性。这种持久性让其在机器重启期间也能保留此前加载的数据,从而能增加系统的业务弹性,缩短重启时间,提升业务恢复的速度。

 

它还为每个节点提供了36%的虚拟机,成本比单一DRAM架构低30%。持久内存通过提高现有硬件封装利用率来降低总拥有成本(TCO)。此外,使用持久内存扩充现有DRAM为应用程序所有者提供了灵活性,可以在保持系统设计指定的工作负载内存的同时,吸收峰值时间需求。

 

结论

 

AI不再是一个长期的规划目标或研究项目;与物联网和工业4.0一样,它正在颠覆几乎所有涉及技术的行业。每一个新的应用程序产生一个新的边界,对数据处理有不同的需求。消费者对快速、可靠、安全、低成本产品的需求挤压了现有市场,同时形成了新的市场,为技术创新创造了机会。Intel Optane™DC持久内存满足所有这些标准,增加内存的同时保护了数据访问。它允许更多的虚拟机具备更低的成本、更快的速度、更低的延迟和更高的弹性。持久性内存正在释放AI潜力,而英特尔Optane™DC持久性内存解决方案在这方面处于领先地位。

 

Image result for Optane™DC


关键字:持久内存  英特尔  AI  Optane 编辑:muyan 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qrs/ic517881.html

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