原標(biāo)題：傲騰成功，這三方面因素不可忽視

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2019年9月，距離基于3D Xpoint介質(zhì)的Optane（傲騰）正式發(fā)布（約2017年3月）已經(jīng)有大約兩年半的時間了，兩年多時間以來，Optane的神秘面紗一步步揭開。

從P4800X開始，最初的Optane只是特殊介質(zhì)的SSD，比基于NAND的SSD的延遲更低，壽命、耐久性更強，而后，傲騰持久內(nèi)存方案發(fā)布，傲騰開始部分取代DRAM內(nèi)存的場景，迎合了大內(nèi)存的場景需求，用法也愈發(fā)多樣化，傲騰的出現(xiàn)彌補了硬盤與內(nèi)存之間的性能與容量鴻溝。

傲騰SSD作為比NAND SSD高一級的存儲層，傲騰持久內(nèi)存作為比內(nèi)存低一級的存儲層，彌補了硬盤與內(nèi)存之間的性能與容量鴻溝

3D Xpoint被視為存儲產(chǎn)業(yè)的顛覆者，許多人對3D Xpoint相對于傳統(tǒng)NAND 1000倍的速度，1000倍的耐久度，10倍的存儲密度，內(nèi)存一樣的字節(jié)尋址特性，塊擦除特性等等多種優(yōu)良特性充滿了期待，英特爾也不負(fù)所望一步步釋放3D Xpoint的價值。

英特爾非易失性事業(yè)部中國區(qū)總經(jīng)理劉鋼在最近一次采訪中感慨道，以前提到傲騰的時候大都在說傲騰是什么，能做什么，而現(xiàn)在，傲騰的實際落地案例是越來越多了。

英特爾釋放了3DXpoint的價值

小圖1：傲騰SSD能表現(xiàn)出始終如一的低延遲

小圖2：傲騰SSD的DWPD是3D NAND的20倍

小圖3：用較少容量的傲騰P4800X就能替代基于3D NAND的SSD緩存

上圖可見，作為SSD硬盤的傲騰，在高讀寫工作負(fù)載壓力下能持續(xù)穩(wěn)定表現(xiàn)出超低延遲，這點最令筆者印象非常深刻。而在同等負(fù)載下，NAND的延遲已經(jīng)高出了很多，而且延遲抖動非常厲害，性能表現(xiàn)無法預(yù)測和控制，低延遲特性在許多關(guān)鍵應(yīng)用中非常受用。要知道的是，這里的低延遲主要是3D Xpoint介質(zhì)本身的優(yōu)勢所致。

對比普通SSD跟傲騰SSD會發(fā)現(xiàn)介質(zhì)在降低延遲方面的效果，這種延遲提升只有硬件能帶來，是任何軟件優(yōu)化都做不到的

在實際應(yīng)用中，阿里云的PolarDB數(shù)據(jù)庫將日志數(shù)據(jù)存放在了傲騰DC P4800X里，把數(shù)據(jù)放在了NVMe SSD里，提升了其QoS、IOPS、吞吐帶寬，幫助PolarDB數(shù)據(jù)庫輸出了穩(wěn)定的高性能服務(wù)。類似的，四川電信ABM系統(tǒng)中有也許多OLTP應(yīng)用，傲騰DC P4800X在應(yīng)對高并發(fā)業(yè)務(wù)的情況下表現(xiàn)出低延遲作用也非常明顯。

傲騰SSD的加高分:加速作用，高速緩存作用和熱數(shù)據(jù)存儲層

在上述案例中，3DXpoint介質(zhì)的低延遲和高性能特性都功不可沒，這點可以按照上圖總結(jié)為傲騰SSD的加速作用。當(dāng)3D Xpoint介質(zhì)的高性能結(jié)合高壽命（高DWPD）的特點時，傲騰SSD就有了另外兩大作用場景——用作高速緩存和用作熱數(shù)據(jù)存儲層。

作為率先在市場上推出QLC的廠商，英特爾推出了傲騰SSD+QLC的混合存儲方案，利用傲騰SSD性能和耐久性充當(dāng)高速緩存，同時利用QLC的大容量低成本的特性，替代原來許多用NAND SSD做緩存用磁盤做主存儲的場景，性能大幅提升。

利用這一方案，百度ABC Storage全閃對象存儲服務(wù)的性能和規(guī)模都有所提升。在vSAN和Ceph這樣的分布式存儲方案中，同樣也把傲騰SSD用作緩存，配合QLC做主存儲容量，性能以及性價比都有大幅提升。

傲騰持久內(nèi)存帶來的顛覆性就更大了，作為可部分替代DRAM內(nèi)存的新硬件，傲騰持久內(nèi)存憑借比內(nèi)存低一些的價格，比內(nèi)存高的多的容量，開始被當(dāng)做內(nèi)存使用了。

百度的Feed流推薦服務(wù)要面對億級用戶，考慮到高并發(fā)、高性能和低延遲的要求，百度構(gòu)建了內(nèi)存KV數(shù)據(jù)庫Feed-Cube，但隨著數(shù)據(jù)量的增長，DRAM擴展帶來的成本越來越高，而且單位容量也限制了Feed-Cube性能的發(fā)揮，經(jīng)過一番開發(fā)調(diào)整和測試，百度的內(nèi)存KV數(shù)據(jù)庫Feed-Cube底層已經(jīng)完全從DRAM內(nèi)存換成傲騰持久內(nèi)存了，性能略有降低，而TCO則有較大降低。

百度的Feed-Cube換傲騰持久內(nèi)存需要進(jìn)行許多改動，而海鑫科技沒做太多優(yōu)化，直接用傲騰持久內(nèi)存部分替代DRAM后，總體成本上有大約29%的降低，而性能與原來的DRAM方案相當(dāng)。海鑫科技的例子對普通用戶來說更有參考價值，從一定程度上來說，傲騰持久內(nèi)存其實已經(jīng)具備了大面積普及的能力。

從上述應(yīng)用案例中，我們能看到，傲騰是市場上第一個，也是目前市場上最成熟，最主流的商業(yè)化SCM（Storage Class Memory）解決方案，可以說，截止到目前為止，傲騰方案的推廣落地效果還是比較成功的。

翻看許多案例會感覺，也只有在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域有特殊地位的英特爾才能如此之快的推動傲騰落地，但也應(yīng)該知道，只有英特爾自己是不夠的，還需要標(biāo)桿客戶，還需要OEM合作伙伴以及軟件應(yīng)用生態(tài)。

標(biāo)桿客戶，引領(lǐng)

普及一項頗具顛覆性的新技術(shù)，難度可想而知。

一些用戶只能看到單位容量傲騰比NAND要貴，這只能說明對于傲騰存儲的真正用法不夠了解，還有一些已經(jīng)了解傲騰用法和特性的企業(yè)，但對于傲騰需要的技術(shù)門檻以及對現(xiàn)有架構(gòu)的調(diào)整有所抗拒。所以，我們看到的一些案例中，更多的都是國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域極為活躍的企業(yè)，他們敢于嘗試新技術(shù)。

實際上，在許多案例中，為了能充分利用傲騰的性能，通常都需要英特爾的專家與超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心用戶的技術(shù)專家密切配合，要求用戶側(cè)也有很高的參與度。

幸運的是，因為，大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的任何創(chuàng)新都可能帶來非常可觀的收益，所以，用戶有動力也有技術(shù)去參與，在軟件和硬件層次上做很多開發(fā)和優(yōu)化工作。而且超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的用戶一般都會成規(guī)模地使用新的硬件方案，會對同類用戶起到很好的示范效應(yīng)，樹立標(biāo)桿用例。

但從方案本身來講，傲騰作為硬件層的顛覆性創(chuàng)新方案，其實也少不了OEM廠商的支持和配合。

OEM合作伙伴，支撐

2018年，浪潮服務(wù)器出貨量以及銷售額都位列全球前三，中國第一，浪潮的成功得益于JDM服務(wù)器大規(guī)模定制化生產(chǎn)交付模式的敏捷創(chuàng)新模式，在中國超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器市場非常受用，可以說，浪潮非常了解超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心對服務(wù)器的相關(guān)各種需求。

巧的是，英特爾傲騰現(xiàn)在的主要用戶也在這一市場，雙方的合作便是順理成章。

據(jù)浪潮信息解決方案部副總經(jīng)理魏健介紹說，浪潮與英特爾的合作始于2018年5月份，在浪潮NF5280M5服務(wù)器平臺上用傲騰SSD以及傲騰持久內(nèi)存做了許多方案，基于傲騰SSD的方案有關(guān)于浪潮K-DB數(shù)據(jù)庫，VSAN，Ceph，HBASE，Spark以及Redis，基于傲騰持久內(nèi)存的有Spark，Redis，Hbase，HANA。

2019年4月以來，這些方案都已經(jīng)陸續(xù)發(fā)布了，而且已經(jīng)在包括BAT，快手，平安科技，科大訊飛等一些企業(yè)客戶中得到了大范圍應(yīng)用。據(jù)了解，采用傲騰SSD方案中最多部署了600多個服務(wù)器節(jié)點，采用傲騰持久內(nèi)存的案例中最多有做到300多個節(jié)點的集群。

魏健在與許多用戶接觸中發(fā)現(xiàn)，用戶非常關(guān)注傲騰SSD在延遲上，寫入帶寬上，尤其是相對于傳統(tǒng)NAND SSD在壽命上（大約相差十倍）的表現(xiàn)，也非常關(guān)注傲騰持久內(nèi)存相對于傳統(tǒng)內(nèi)存在大容量（單條最高512GB），低成本，以及非易失性方面的優(yōu)勢。

浪潮實測后發(fā)現(xiàn)，有了傲騰持久內(nèi)存的加持后，Redis的性能能有12-21倍的性能提升，Hbase的TPS性能大約有2倍的提升，延遲方面也能降低近一半。

從魏健的介紹中了解到，雖然說傲騰的單位成本確實比NAND SSD要高，但在一些場景下，傲騰卻能在成本降低的情況下讓性能得以提升，或者新系統(tǒng)比原有系統(tǒng)成本要高，但是性能提升也非常明顯，但一定會帶來性（整體性能）價（整體投入）比的提升。

經(jīng)實測后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把傲騰SSD用做VSAN的緩存之后，VSAN的性能表現(xiàn)比純NAND SSD支撐的版本，性能有50%的提升。最重要的是兩種方案的成本一樣。類似的，傲騰SSD+QLC的異構(gòu)混合方案在加速Ceph的時候也有類似的性能提升，成本還有所降低。

作為服務(wù)器廠商，浪潮需要在考慮服務(wù)器特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)中心用戶的特點，面向傲騰做各種層次上的優(yōu)化，需要長期反復(fù)調(diào)整和優(yōu)化才能做出來，在成本，性能，穩(wěn)定性等方面都合格的最優(yōu)方案。浪潮憑借在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心市場的積累，率先在市場上推出了基于傲騰的服務(wù)器方案，為用戶帶來了特有價值，也鞏固了在服務(wù)器市場上的地位。

軟件與應(yīng)用生態(tài)，加速

傲騰持久內(nèi)存有兩種應(yīng)用模式，一種是內(nèi)存模式，該模式下用戶可以直接將傲騰當(dāng)做內(nèi)存來使用，另一種模式是App Direct，需要應(yīng)用層面做許多修改和優(yōu)化，浪潮也都參與到其中。

從魏健的介紹中了解到，雖然App Direct需要改動應(yīng)用程序，但目前包括Spark，Redis，HANA，Hbase等在內(nèi)的各種應(yīng)用以及一些操作系統(tǒng)也都開始傲騰持久內(nèi)存的App Direct模式了。

從英特爾非易失性解決方案事業(yè)部中國區(qū)總經(jīng)理劉鋼的介紹中了解到，也有許多中國的軟件公司希望能利用傲騰的優(yōu)勢來打造解決方案。除了互聯(lián)網(wǎng)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心用戶以外，金融行業(yè)、能源、物流、電信、零售業(yè)用戶也希望能將傲騰放到自己的業(yè)務(wù)當(dāng)中，傲騰的下一階段可能將會有許多來自垂直行業(yè)的案例。

傲騰的生態(tài)正在逐步構(gòu)建起來，應(yīng)用生態(tài)是現(xiàn)階段傲騰落地的加速器，也是傲騰持續(xù)落地和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

結(jié)語

從現(xiàn)有的傲騰存儲的案例來看，主要用法就是將傲騰SSD當(dāng)做高耐久和高性能的緩存層，將傲騰持久內(nèi)存當(dāng)做內(nèi)存的補充來用，對外提供大容量內(nèi)存。應(yīng)用類型上，主要集中內(nèi)存密集型應(yīng)用和延遲敏感型應(yīng)用，比如AI和數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用，未來是否會在更多場景下得到應(yīng)用，也得看用戶實際需求。

考慮到3DXpoint介質(zhì)本身的特性，再來看看現(xiàn)有傲騰產(chǎn)品的特性，筆者認(rèn)為，其實可以對商業(yè)化的SCM存儲留有更多的想象空間。

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