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著眼未來,英特爾選擇重塑內存和存儲

2020年07月03日 15:18  來源:線刷寶官網

題圖 | 視覺中國

作為人類科技發展史上最美也是最閃耀的“寶石”,半導體行業自出生以來就深刻改變著人類發展的軌跡,不斷加速著人類社會的進步。

與人類前兩次所經歷的工業革命不同,半導體掀起的信息技術革命,讓全球生產力結構都發生了巨大的變化。

半導體如此強大的其中一個原因,是整個行業中尤其頻繁發生的“質變”:半導體人無時無刻不在著眼未來,根據最新的技術趨勢研發全新的半導體技術和產品,后者往往一經落地,就能讓整個行業迭代。

回顧半導體的發展史,這樣的例子數不勝數:指令集、摩爾定律、光蝕刻、閃存、FinFET工藝、量子芯片等等,這類技術的背后往往就是英特爾這樣的芯片行業巨頭。

在這個半導體已經發展了半個世紀的當下,著眼未來,半導體行業需要什么技術和產品來實現下一次迭代?在英特爾看來,存儲顯然是其中的重要組成部分。

數據,一切的核心

根據英特爾官方的預測,全球的數據總量將會在2020年達到44ZB(1ZB≈10億TB≈1萬億GB)。與夸張的總量對應的,是信息技術革命浪潮中,越來越多的現實世界被數字化,數據的來源、結構、計算方式、用途也隨之改變。

唯一不變的,就是數據的核心角色。我們不妨再來看幾個例子:

今年3月,美國西北大學的幾位學者,估算了云端數據中心的發展,與電力消耗之間的關系,2010年到2018年間,全球對數據中心服務的能力增長了550%,在數據中心能力跨越式發展的同時,它們的能源消耗卻相當平穩,大概只上漲了6%。

這足以體現云計算的優越性,通過將單個用戶無法處理、或者處理不起(太貴)的大量數據放到云端計算,極大地降低了數據計算的成本。相應的,也提出了云端大規模存儲數據、計算環節專門優化的需求。

其次是人工智能。Google旗下的DeepMind總共花了兩年時間,不斷提升圍棋人工智能AlphaGo的水平。最早期,能夠戰勝入門職業選手的1.0版本,只使用了16萬盤人類棋局數據;而最終戰勝人類最強圍棋選手、就連學習的棋盤數據都是自己生成的Alpha Zero,最終使用了286億盤圍棋對決數據進行訓練。兩者之間所使用的訓練數據規模,也就相差了180000倍。

最后是5G,目前5G的峰值傳輸速度或達1Gbps,未來隨著毫米波技術的引入,這一速度有望超過10Gbps。這個速度已經是4G時代平均速度的十余倍。

說起來都是“數據”,但不同應用場景下,數據的需求差異還是非常明顯的:云端既需要低成本地存儲大量數據,同時也要保障云計算過程中的數據供給能力;隨著人工智能解決的問題越來越復雜,要分析和計算的數據就更多,這些數據傳輸還必須夠快。

你也可以這樣理解,不同于之前的PC時代、單純的智能手機時代,云計算、人工智能、5G等一大批綜合性的新技術,其實正在給“內存和存儲”提出全新的細分要求。

內存和存儲,英特爾的技術支柱

深耕半導體行業半個世紀的英特爾,顯然不會錯過這個新趨勢,現實中的動作也已經“發出”。

在一場媒體溝通會上,英特爾公司非易失性存儲解決方案事業部副總裁David Tuhy這樣解釋到:“內存和存儲業務對英特爾至關重要,因為英特爾公司的戰略已經轉向‘以數據為中心’,我們的愿景是釋放更多的數據潛力,成為可信賴的領導者。”

假如對這個“以數據為中心”進一步拆分,其實可以分成:數據的傳輸、存儲和處理,英特爾在這三個環節上都頗具實力。

在存儲這個環節,英特爾并不主力生產最常見的內存和機械硬盤,而是通過自身的技術實力不斷輸出NAND閃存和基于3D XPoint存儲介質的傲騰系列產品。而在具體產品上,傲騰系列產品主要包括傲騰持久內存和傲騰SSD。

傲騰持久內存基于3D XPoint存儲介質與傳統的DRAM配合,大幅增加內存的容量,降低成本,并支持持久性等特點;而傲騰SSD則是基于3D XPoint存儲介質,與傳統的NAND SSD相比,可大幅提升讀寫帶寬并降低延遲。

值得一提的是,傲騰固態盤一直都是英特爾最值得驕傲的創新,不同于機械硬盤的磁碟、NAND的晶柵,傲騰的數據存儲主要通過憶阻體材料實現,是數十年來最顯著的存儲進步。它直接打破了單位存儲的性能瓶頸,也是目前高速緩存存儲最理想的解決方案。

這兩款產品與傳統的存儲產品相結合,實際上就形成了一個以數據為中心,適應從熱數據到冷數據,從追求延時到一般延時,從MB級數據量到TB級數據量,從高成本到低成本的存儲能力金字塔。

這也讓實現全新的SDS(軟件定義存儲)思路的數據存儲方案成為可能。SDS(軟件定義存儲)也是一個很有趣的概念,它指的是相較于傳統硬件層面的存儲介質支配,轉而將不同種類的存儲元素都放到同一個資源池中,隨后通過軟件化的管理方式進行自動化控制,讓IT團隊可以更好地利用存儲容量。

除了性能上的提升,它也是云計算的其中一個發展趨勢。不久的將來,多種存儲介質所組成的資源池,將協助云上的用戶實現更好的數據性能,同時節省成本,方便管理。

想讓SDS這種新的存儲方式足夠高效,前提就是實現層級更多,能力更細分的存儲能力金字塔。而英特爾傲騰持久內存和傲騰SSD,剛好在內存和SSD領域填補了傳統產品的性能缺位,也讓采用SDS這種存儲方式的實際運行效率更高。

或許正是因為傲騰讓SDS更加高效、更加實用。國際IT分析公司ESG在自己的《2019年技術之初意向調查》中表示,目前已有約40%的被調查企業正在使用SDS解決方案,剩下的37%正在計劃使用。

英特爾公司數據中心事業部產品管理高級總監Kristie Mann,在同一場采訪中透露了另外一個關鍵信息:“傲騰持久內存自發布以來,85%以上的概念驗證轉化為實際采用,現在傲騰持久內存的部署已經產生了超過200次的概念驗證,其中包括諸多世界 500 強企業、七大云服務提供商中的五家、主要的 OEM 廠商、以及40 多家新興服務提供商和通信服務提供商,合作伙伴主導的交易的增加說明了生態系統的成熟。”

此外,代號為Barlow Pass的第二代英特爾傲騰持久內存已于近日和英特爾下一代處理器平臺一起發布。顯然,英特爾將會持續深化自己在傲騰這款產品上的技術積累和產品化,也必將給客戶帶來新能力,并轉化為生產力和價值。截至目前,英特爾和阿里、微軟、Oracle為代表的客戶,就傲騰系列產品進行了深層次的合作。

未來

作為開創、引領全球半導體行業不斷前進的存在,英特爾至今仍在不斷創新。正如這次我們所看到的,著眼未來、全力研發、拿出能夠打破傳統存儲架構的解決方案。

這樣“冒險+吃螃蟹”的蠢事,可以說非常英特爾了。就以本次解決方案中的傲騰固態盤為例,這種技術當年有多家公司先后宣布開始研發,結果最后堅持投入到出成果的只有英特爾一家。

這種持續探索技術前沿,為客戶提供更多技術價值的強烈意愿,正是英特爾的立身之本。



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