經常有人問,為什麼京東物流比菜鳥物流快?上午訂貨,下午送達?怎麼做到的?
很簡單,因為京東是自建物流,全國各大城市都建有京東的大型物流倉庫,通過區域需求分析提前備貨,接到訂單就近發貨,同城送達。菜鳥物流通過與各大快遞公司建立合作關係,貨物寄送依賴賣家和快遞公司處理,大多是跨地區、點對點寄送,由買家到當地物流站領取,物流較慢。
這就好比記憶體和硬碟的區別,記憶體讀寫速度快,離CPU較近,能以最快的速度處理指令。而硬碟讀寫速度較慢,資料需先調入記憶體,再由CPU讀取。倘若要保持計算過程的高速運轉,就必須保證記憶體容量足夠大,但實際情況是,伺服器往往受限於插槽數量以及單根記憶體容量,記憶體空間擴充套件往往受到極大限制。
隨著企業資料呈現出爆炸式增長態勢,如何化解不斷增加的資料處理需求與捉襟見肘的記憶體效能需求之間的矛盾,已成為企業推進數字化和智慧化轉型面臨的主要挑戰之一。值得慶幸的是,隨著英特爾傲騰持久記憶體的推出,問題正在迎刃而解。
何謂傲騰持久記憶體?
傲騰持久記憶體全稱為Optane Persistent Memory,基於3D XPoint持久化記憶體,是英特爾智慧計算平臺構建的重要組成部分。自2019年釋出以來,已更新到第二代,傲騰持久記憶體的推出並非取代傳統DRAM、NAND,而是與之共存,填補二者之間在容量、效能上的空檔,構成一個完整的儲存體系。
相比DRAM,傲騰持久記憶體容量和價格均佔優;相比NAND SSD,傲騰持久記憶體效能佔優。最大的不同在於傲騰持久記憶體提供兩種執行模式,即App Direct模式與記憶體模式。
App Direct模式是一個持久應用模式,只有在作業系統和應用已經被開發出來時,才可以充當新一層的記憶體,並加以使用。通過APP Direct模式,傲騰持久記憶體與DRAM可以進一步優化應用,確定資料存放的最佳位置,以提升整體效能。
記憶體模式是易失性儲存,可理解為系統額外擴充套件記憶體,可以與系統原有DRAM一起,在無需重寫軟體情況下,解決使用者記憶體容量不足問題。由於是與記憶體捆綁在一起,傲騰持久記憶體能夠幫助使用者建立更多的VEM、容器及應用密度。對於記憶體擴容能力有限的伺服器,可通過傲騰持久記憶體來提升伺服器整體效能,而不用更換任何部件。
企業智慧化轉型,傲騰持久記憶體價值如何體現?
2020年,新冠肺炎疫情的暴發以及新基建的推出,深刻的影響著企業對數字化轉型的態度。一方面,物聯網、5G、大資料以及人工智慧等新興技術在抗擊新冠肺炎疫情以及推動企業復工復產中的成熟表現,讓企業堅定推進數字化轉型的決心和信心。另一方面,"新基建"的推出進一步強化了數字轉型、智慧升級、融合創新等基礎設施服務體系建設,不斷釋放推動企業數字化轉型的新動能。
雙重因素疊加雖然為企業轉型提供了良好發展條件和時代環境,但轉型過程依然任重道遠。
首先,基於安全性和可靠性等多重因素考慮,企業都不敢冒然將研發、生產等核心業務託管到雲端。對於這類業務,企業大多選擇在本地資料中心部署,而隨著數字化應用和工業智慧化場景日趨增多,企業每天需要處理的資料也在急劇飆升,不斷對平臺效能提出了更高的要求,對資料的儲存管理能力也提出了更大的挑戰。
其次,隨著物聯網、邊緣計算以及人工智慧等技術融入到工業場景,企業的工業智慧化水平也在逐步提升,工業智慧化不僅會產生海量過程工業資料,而且大多是低延時、高實時性的邊緣計算應用場景,對伺服器效能、可靠性和穩定性都有極高要求。
近年,針對企業關鍵業務資料的急劇增長,以及工業智慧化場景應用的大量落地,為支撐海量資料儲存以及智慧計算需求,英特爾通過智慧計算能力革新,為華為新一代FusionServer Pro智慧伺服器搭配AI加速的至強可擴充套件處理器以及傲騰持久記憶體,不僅突破傳統伺服器廣泛存在的儲存效能瓶頸,更讓伺服器具備AI加速能力。在面對海量密集型智慧計算時,能極大提升資料處理分析效率。
在製造業,目前華為FusionServer Pro智慧伺服器在諸多場景得到了應用。
在產品研發應用領域,隨著企業開啟數字化工廠建設工作,為縮短建設週期並降低建廠成本,越來越多的企業依賴工業模擬軟體對從產品設計、工藝、裝配、生產線及工廠佈局進行全三維虛擬化模擬,以驗證設計過程。由於模擬過程涉及大量複雜的靜動態結構性分析,不僅對平臺的整體效能有這極高要求,過程中更會產生海量的資料。
為支撐複雜的虛擬模擬計算過程,企業主要採用伺服器、工作站等高效能平臺,這需要配置更快的CPU、GPU以及更大的記憶體。然而受限於伺服器和工作站有限的記憶體擴充套件能力,往往會出現記憶體已用盡,而CPU利用率卻很低的情況,使得整體效能無法充分發揮,英特爾傲騰持久記憶體恰好可以解決這一問題。
在最新的儲存效能測試中,傲騰持久記憶體的延遲低至350納秒,接近普通DRAM效能,單根容量最高可達512G,TB級的內容容量擴充套件能極大地滿足虛擬模擬過程海量資料計算對記憶體容量及效能的需求。
華為為德國幾大領先車企提供 FusionServer Pro X系列高密伺服器,搭配的就是英特爾至強可擴充套件處理器和傲騰持久記憶體。以碰撞測試為例,這些德國大型車廠每年要做幾萬次碰撞模擬,只有幾百次是用真實的原型車碰撞模擬,其他都是通過軟體實現的,每年所產生的模擬資料高達幾十EB,雖然經過資料過濾選出關鍵資料,但是資料量還是高達幾百TB。而利用傲騰持久記憶體的TB級記憶體級擴充能力,不僅幫助車企提高汽車設計效率、縮短設計週期,還幫助節省了能耗和物理空間,簡化了使用和維護,並大幅降低了總體成本。
在業務運營領域,以ERP、MES為核心的業務資源運營對記憶體及快取的容量和效能延時極為敏感。記憶體越大意味著可支撐的使用者併發數越多,記憶體延時越低則代表I/O效能更好,單位時間內資料處理效率越高。
ERP處理特點是每到月底做報表統計時,各部門業務資料都要彙總進來處理,資料計算量特別高,基本好多天都處於峰值,這時候記憶體容量就捉襟見肘。
在生產過程中每分鐘都有大量的工廠基礎資料被收集到MES系統中,長期執行MES系統,必然需要超大容量的儲存才可以保證資料完整性,所以在MES系統硬體採購中,要保證系統具有良好的擴充套件能力。而傲騰持久記憶體單根512GB的超大容量以及接近DRAM的讀寫效能,讓其在應對ERP、MES這類高併發業務應用是擁有得天獨厚的優勢。
在生產製造領域,隨著物聯網、5G、邊緣計算以及人工智慧等技術融入到工業,越來越多的企業智慧化場景得以落地,如VR/AR培訓、產品預測維護、機器視覺檢測等,由於這些智慧化場景依賴於AI推理運算,需要高效能的邊緣伺服器做支撐,不但記憶體容量需求大,對計算效能要求也很高。
美的與英特爾合作打造的工業視覺檢測雲平臺,就是以Analytics Zoo資料分析 + AI平臺,利用 Spark的各種流水線、內建模型、特徵操作等,構建基於大資料的深度學習端到端應用。整個視覺檢測過程一個重要的效能瓶頸節點是,從磁碟中讀取輸入資料並進行預處理,構建模型並進行訓練和推理分析,這個過程對邊緣計算伺服器的AI計算能力以及記憶體效能有著很高的要求。
目前,第二代英特爾至強可擴充套件處理器以及傲騰持久記憶體已經發布,針對工業邊緣計算場景,兩大產品組合能從智慧計算和記憶體擴充套件兩個方面進一步優化伺服器效能,無需更換現有硬體。
針對日趨複雜的異構算力融合以及跨平臺架構的AI開發需求,英特爾還於2019年釋出了oneAPI統一程式設計平臺以及端到端大資料處理+分析平臺,實現了跨CPU、GPU、FPGA、ASIC的異構算力整合,並提供跨架構、跨平臺的AI應用開發支援,解決了開發者在不同架構開發需要使用不同的語言、庫和軟體工具進行程式設計的侷限,真正意義上放大了AI開發的價值。
隨著企業上雲以及工業智慧化成為企業轉型的主要方向,其對IT效能也有更高的要求:
第一,企業需要效能更強的處理器以及容量更大、效能更好的記憶體。第二,面對日漸增多的訓練推理場景,企業需要伺服器的計算過程更加智慧;第三,對於多元化應用發展,企業對跨架構的異構算力整合有著急迫需求。
作為全球唯一一家擁有CPU、GPU、FPGA、ASIC全場景晶片的公司,近年英特爾加速推進智慧化平臺的佈局,不僅實現了異構算力整合,還實現了從雲到端、從訓練到推理的全業務AI場景覆蓋。為加速智慧應用落地步伐,為中國工業智慧化轉型賦能,英特爾正在不斷深化與華為在伺服器領域的合作,通過FusionServer Pro智慧伺服器為企業數字化和工業智慧化賦能,讓智慧計算在雲、邊緣到端的自由流動。