英特尔傲腾技术与腾讯云的融合与发展

    文︱郭紫文
    图︱intel
    11月4日，在2021腾讯数字生态大会上，英特尔（intel）以“英特尔XPU，全芯、全栈、全能”为主题，全面介绍了自身技术优势以及与腾讯（Tencent）方面的合作。本文从英特尔傲腾内存技术出发，一起探讨一下存储瓶颈与数据价值、英特尔傲腾内存技术如何重构数据库价值链，以及傲腾如何融入腾讯云数据库。
    我们知道，数据是一切技术发展的源头与核心，也是一个企业的核心资产。随着5G技术不断深入，物联网应用不断落地，数据呈现爆炸式增长态势。据IDC预测，数据以每年27％的速度不断增长。“海量数据爆发必然引起单机处理能力的增长、CPU核心增长速度加快，然而内存容量和密度无法扩展，内存容量和内存需求之间的差距不断增大。同时，存储介质SSD的容量不断增长，而其整体性能却停滞不前，从而导致单位容量的性能呈下降趋势。”英特尔技术专家表示，而为解决上述问题，英特尔推出了其革命性的产品，即傲腾内存技术。
    简单谈谈傲腾技术
    英特尔傲腾技术基于英特尔3D XPoint技术，实现非易失性存储，目前已经持续推出傲腾固态盘（SSD）和傲腾持久内存（PMem）两大产品，两者均使用了英特尔傲腾内存介质。英特尔傲腾持久内存位于DIMM封装中，在DRAM总线上运行，可作为易失性内存或持久内存使用。PMem模块具有128G、256G、512G三种容量，远远大于传统DRAM模块。该模块在不通电的情况下依然可以持久模式存储数据，通过内置硬件保障数据的安全性，在成本和容量扩展能力上都有着大幅度提升。英特尔傲腾固态盘则严格用于标准NAND封装模型中的快速存储，采用了NVMe协议驻留在PCIe总线上，作为存储设备始终保持数据持久。与NAND不同，傲腾固态盘具有更低延迟、高耐用性，大幅降低了存储成本，减少了宕机时间。
    长期以来，受制于密度、性能和成本等因素，传统的内存和存储解决方案已经无法满足高增长的客户和市场需求。英特尔傲腾技术重塑了内存／存储金字塔模型，弥补了高性能易失性内存和低性能NAND存储之间的缺口及性能鸿沟。“英特尔傲腾技术可持久化，可以就地写入和字节访问，同时密度很高，寿命很长。”据英特尔技术专家介绍，DRAM可以作为系统扩展内存的性能层，而持久内存可作为容量层。此外，从存储来看，傲腾技术产品可作为存储性能层，固态盘或磁盘可作为容量层。傲腾技术在扩展存储性能、加速应用和工作荷载方面都具有领先优势。
    傲腾技术在数据库中的价值体现
    海量数据保存在相对冷的硬盘或SSD中，其价值尚未完全挖掘。在使用过程中，则需要将冷的数据挖掘出来，变成真正产生流量的热数据。面对热数据的爆发，市场上衍生出两种解决方案，一种是横向扩展机器数量，这就造成了成本的急剧上升；另一种则是增加单机密度，这意味着CPU核心数增长，及内存需求同比例增长。现阶段，后者已成为行业共识，而傲腾技术恰恰弥补了内存和存储在需求与性能之间的巨大差距。
    另一方面，“在数据库行业中，高性能、低成本和数据可靠性组成了铁三角，三者关系密切且相互影响。”在腾讯云数据库副总经理罗云看来，三个方面无法兼顾，作为数据库厂商应该提供更多机制，而非策略。把选择的权力交还给客户，让客户根据实际应用情况找到平衡点。以分布式理论CAP为例，可用性和数据持久化不可兼得，若要保证数据高可靠性，就必须做好牺牲访问性能和可用性的准备。在这一点上，傲腾以其低成本、高速度以及数据持久性等优势助力腾讯云构建其数据库选择机制，帮助用户平衡成本、性能和容量，提升整体系统性能。
    以腾讯云CBS产品为例，传统架构将数据从云端存储到存储端后，通过DRAM收集数据，再存储到SSD中，这就造成了读写时延的增加。英特尔技术专家称，反观利用傲腾持久内存，CBS可以将所有数据全部写入其中，在成本上升不大的同时，极大地降低了整体链路的时延，性能也得到了大幅度提升。而在腾讯云Redis方面，傲腾的使命则是解决内存没有办法持久化的问题。通过傲腾接近内存的性能和持久化能力，为开发者提供高性能高可靠性的产品。
    罗云在采访中提到，腾讯云数据库结合英特尔新一代傲腾技术，将传统开发模式的两层架构压缩至一层，明显降低开发者在云侧的开销及采购服务器数量，减少了存储介质的规模和数量。从技术人员的角度来看，腾讯云数据库与英特尔傲腾技术提高了生产效率，推动了客户生产力转化，在节省社会资源、促进碳中和目标等方面有着重要意义。
    傲腾技术与腾讯云的融合
    英特尔与腾讯云在数据库领域的合作由来已久，2019年，英特尔与腾讯合作推出第一代Paas产品。2020年至2021年，双方持续推出Tendis探索工作，包括在数据库方面的合作。英特尔技术专家在采访中表示，融合和发展已经成为数据库领域的未来趋势。罗云也认为数据库行业“分久必合”。
    例如，腾讯云新一代Tendis通过开发自研KV引擎，取代传统的Redis＋MySQL存储模式，解决了数据双写、双读、缓存一致性等问题，同时减轻了客户解决复杂问题的难度。再比如HTAP产品，将面向工作负载的TP与面向离线大数据分析的AP混合。而在这两种产品中，腾讯云都与英特尔傲腾技术进行了紧密融合和应用。Tendis产品与傲腾持久内存融合不再需要结合SQL数据库就可以为客户提供可持久化、高速率、大容量、高寿命、低成本、字节可访问的完整数据库产品。
    2020年10月份，英特尔与腾讯云达成CBS云盘方面的合作。以傲腾持久内存切入，优化SSD盘的性能，保障其延时稳定性。在Tendis方面，英特尔与腾讯云经过两年多磨合，从腾讯云的需求出发，共同设计打磨Tendis产品的架构和性能。在罗云看来，在腾讯云设计Tendis 2．0的过程中，并非简单将RocksDB引擎倒在Tendis上，而是围绕傲腾技术特性打造腾讯云专属的KV引擎。整个KV引擎从零开始设计，利用傲腾解决数据持久化，及数据高效访问等问题。
    此外，在本次生态大会上，腾讯云与英特尔还共同推出了TDSQL精英挑战赛，致力于吸引更多开发者拥抱数据库领域航道，感知傲腾技术与腾讯云TDSQL数据库产品。英特尔傲腾技术与腾讯云数据库不断在融合中创新，同样也在融合中不断发展。对于整个数据库产业来讲，融合也是其未来发展的主流趋势。