文︱郭紫文

圖︱intel

11月4日，在2021騰訊數(shù)字生態(tài)大會上，英特爾（intel）以“英特爾XPU，全芯、全棧、全能”為主題，全面介紹了自身技術優(yōu)勢以及與騰訊（Tencent）方面的合作。本文從英特爾傲騰內存技術出發(fā)，一起探討一下存儲瓶頸與數(shù)據(jù)價值、英特爾傲騰內存技術如何重構數(shù)據(jù)庫價值鏈，以及傲騰如何融入騰訊云數(shù)據(jù)庫。

我們知道，數(shù)據(jù)是一切技術發(fā)展的源頭與核心，也是一個企業(yè)的核心資產(chǎn)。隨著5G技術不斷深入，物聯(lián)網(wǎng)應用不斷落地，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長態(tài)勢。據(jù)IDC預測，數(shù)據(jù)以每年27％的速度不斷增長。“海量數(shù)據(jù)爆發(fā)必然引起單機處理能力的增長、CPU核心增長速度加快，然而內存容量和密度無法擴展，內存容量和內存需求之間的差距不斷增大。同時，存儲介質SSD的容量不斷增長，而其整體性能卻停滯不前，從而導致單位容量的性能呈下降趨勢�！庇⑻貭柤夹g專家表示，而為解決上述問題，英特爾推出了其革命性的產(chǎn)品，即傲騰內存技術。

簡單談談傲騰技術

英特爾傲騰技術基于英特爾3D XPoint技術，實現(xiàn)非易失性存儲，目前已經(jīng)持續(xù)推出傲騰固態(tài)盤（SSD）和傲騰持久內存（PMem）兩大產(chǎn)品，兩者均使用了英特爾傲騰內存介質。英特爾傲騰持久內存位于DIMM封裝中，在DRAM總線上運行，可作為易失性內存或持久內存使用。PMem模塊具有128G、256G、512G三種容量，遠遠大于傳統(tǒng)DRAM模塊。該模塊在不通電的情況下依然可以持久模式存儲數(shù)據(jù)，通過內置硬件保障數(shù)據(jù)的安全性，在成本和容量擴展能力上都有著大幅度提升。英特爾傲騰固態(tài)盤則嚴格用于標準NAND封裝模型中的快速存儲，采用了NVMe協(xié)議駐留在PCIe總線上，作為存儲設備始終保持數(shù)據(jù)持久。與NAND不同，傲騰固態(tài)盤具有更低延遲、高耐用性，大幅降低了存儲成本，減少了宕機時間。

長期以來，受制于密度、性能和成本等因素，傳統(tǒng)的內存和存儲解決方案已經(jīng)無法滿足高增長的客戶和市場需求。英特爾傲騰技術重塑了內存／存儲金字塔模型，彌補了高性能易失性內存和低性能NAND存儲之間的缺口及性能鴻溝�！坝⑻貭柊硫v技術可持久化，可以就地寫入和字節(jié)訪問，同時密度很高，壽命很長�！睋�(jù)英特爾技術專家介紹，DRAM可以作為系統(tǒng)擴展內存的性能層，而持久內存可作為容量層。此外，從存儲來看，傲騰技術產(chǎn)品可作為存儲性能層，固態(tài)盤或磁盤可作為容量層。傲騰技術在擴展存儲性能、加速應用和工作荷載方面都具有領先優(yōu)勢。

傲騰技術在數(shù)據(jù)庫中的價值體現(xiàn)

海量數(shù)據(jù)保存在相對冷的硬盤或SSD中，其價值尚未完全挖掘。在使用過程中，則需要將冷的數(shù)據(jù)挖掘出來，變成真正產(chǎn)生流量的熱數(shù)據(jù)。面對熱數(shù)據(jù)的爆發(fā)，市場上衍生出兩種解決方案，一種是橫向擴展機器數(shù)量，這就造成了成本的急劇上升；另一種則是增加單機密度，這意味著CPU核心數(shù)增長，及內存需求同比例增長。現(xiàn)階段，后者已成為行業(yè)共識，而傲騰技術恰恰彌補了內存和存儲在需求與性能之間的巨大差距。

另一方面，“在數(shù)據(jù)庫行業(yè)中，高性能、低成本和數(shù)據(jù)可靠性組成了鐵三角，三者關系密切且相互影響�！痹隍v訊云數(shù)據(jù)庫副總經(jīng)理羅云看來，三個方面無法兼顧，作為數(shù)據(jù)庫廠商應該提供更多機制，而非策略。把選擇的權力交還給客戶，讓客戶根據(jù)實際應用情況找到平衡點。以分布式理論CAP為例，可用性和數(shù)據(jù)持久化不可兼得，若要保證數(shù)據(jù)高可靠性，就必須做好犧牲訪問性能和可用性的準備。在這一點上，傲騰以其低成本、高速度以及數(shù)據(jù)持久性等優(yōu)勢助力騰訊云構建其數(shù)據(jù)庫選擇機制，幫助用戶平衡成本、性能和容量，提升整體系統(tǒng)性能。

以騰訊云CBS產(chǎn)品為例，傳統(tǒng)架構將數(shù)據(jù)從云端存儲到存儲端后，通過DRAM收集數(shù)據(jù)，再存儲到SSD中，這就造成了讀寫時延的增加。英特爾技術專家稱，反觀利用傲騰持久內存，CBS可以將所有數(shù)據(jù)全部寫入其中，在成本上升不大的同時，極大地降低了整體鏈路的時延，性能也得到了大幅度提升。而在騰訊云Redis方面，傲騰的使命則是解決內存沒有辦法持久化的問題。通過傲騰接近內存的性能和持久化能力，為開發(fā)者提供高性能高可靠性的產(chǎn)品。

羅云在采訪中提到，騰訊云數(shù)據(jù)庫結合英特爾新一代傲騰技術，將傳統(tǒng)開發(fā)模式的兩層架構壓縮至一層，明顯降低開發(fā)者在云側的開銷及采購服務器數(shù)量，減少了存儲介質的規(guī)模和數(shù)量。從技術人員的角度來看，騰訊云數(shù)據(jù)庫與英特爾傲騰技術提高了生產(chǎn)效率，推動了客戶生產(chǎn)力轉化，在節(jié)省社會資源、促進碳中和目標等方面有著重要意義。

傲騰技術與騰訊云的融合

英特爾與騰訊云在數(shù)據(jù)庫領域的合作由來已久，2019年，英特爾與騰訊合作推出第一代Paas產(chǎn)品。2020年至2021年，雙方持續(xù)推出Tendis探索工作，包括在數(shù)據(jù)庫方面的合作。英特爾技術專家在采訪中表示，融合和發(fā)展已經(jīng)成為數(shù)據(jù)庫領域的未來趨勢。羅云也認為數(shù)據(jù)庫行業(yè)“分久必合”。

例如，騰訊云新一代Tendis通過開發(fā)自研KV引擎，取代傳統(tǒng)的Redis＋MySQL存儲模式，解決了數(shù)據(jù)雙寫、雙讀、緩存一致性等問題，同時減輕了客戶解決復雜問題的難度。再比如HTAP產(chǎn)品，將面向工作負載的TP與面向離線大數(shù)據(jù)分析的AP混合。而在這兩種產(chǎn)品中，騰訊云都與英特爾傲騰技術進行了緊密融合和應用。Tendis產(chǎn)品與傲騰持久內存融合不再需要結合SQL數(shù)據(jù)庫就可以為客戶提供可持久化、高速率、大容量、高壽命、低成本、字節(jié)可訪問的完整數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。

2020年10月份，英特爾與騰訊云達成CBS云盤方面的合作。以傲騰持久內存切入，優(yōu)化SSD盤的性能，保障其延時穩(wěn)定性。在Tendis方面，英特爾與騰訊云經(jīng)過兩年多磨合，從騰訊云的需求出發(fā)，共同設計打磨Tendis產(chǎn)品的架構和性能。在羅云看來，在騰訊云設計Tendis 2．0的過程中，并非簡單將RocksDB引擎倒在Tendis上，而是圍繞傲騰技術特性打造騰訊云專屬的KV引擎。整個KV引擎從零開始設計，利用傲騰解決數(shù)據(jù)持久化，及數(shù)據(jù)高效訪問等問題。

此外，在本次生態(tài)大會上，騰訊云與英特爾還共同推出了TDSQL精英挑戰(zhàn)賽，致力于吸引更多開發(fā)者擁抱數(shù)據(jù)庫領域航道，感知傲騰技術與騰訊云TDSQL數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。英特爾傲騰技術與騰訊云數(shù)據(jù)庫不斷在融合中創(chuàng)新，同樣也在融合中不斷發(fā)展。對于整個數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)來講，融合也是其未來發(fā)展的主流趨勢。