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浪潮信息李博樂:釋放閃存力量,在數據密集型時代遨游

2022-07-29 10:39

北京2022年7月29日 /美通社/ -- 大海里,魚類可以毫不費力地做到兼具速度與優(yōu)雅于一身,最快游速達每小時 70 英里,而人類甚至難以達到每小時 4 英里,即便潛艇也只能達到每小時 50 英里。魚類為何能獲得如此快的速度,這個問題令物理學家、生物學家和工程師們著迷;如今面對"數據密集型"新范式,為了幫助企業(yè)在數據海洋里游出加速度,各家存儲廠商也紛紛放出大招。

在數據“海洋”,浪潮面對數據密集型新范式帶來的性能挑戰(zhàn)提出應對策略
在數據“海洋”,浪潮面對數據密集型新范式帶來的性能挑戰(zhàn)提出應對策略

7月28日,2022全球閃存峰會線上召開,匯聚了國內外專家學者,共同論道全球閃存與存儲半導體產業(yè)發(fā)展趨勢。浪潮信息存儲產品線副總經理李博樂表示,隨著云、大數據、AI等新技術快速發(fā)展,數據成為數字經濟時代的關鍵要素和核心引擎。浪潮存儲的使命是秉承浪潮信息智慧計算戰(zhàn)略,為企業(yè)構建以存儲平臺為核心的業(yè)界領先的數據基礎設施,基于盤控協同充分釋放閃存力量。

數據密集型新范式 考驗數據處理能力

模擬腦神經網絡,探索人腦上千億個神經元之間是如何連接與工作的,帶來每秒百TB級數據高吞吐量;1000輛自動駕駛汽車每天產生數十PB的實時數據,用來訓練AI視覺識別算法;油氣勘探,一次三維勘探會產生PB級原始實時數據,后期數據分析和處理中還會生成15倍體量的次生數據……

數字經濟時代,在"數據密集型"的新范式驅動下,傳統(tǒng)數據中心正在向云化數據中心快速演進。這是因為在傳統(tǒng)數據中心中,應用與基礎設施緊耦合,IT架構呈現孤島狀,數據不流動、不共享,如同一潭死水。而在云化數據中心中,計算資源實現了虛擬化,信息孤島被打通,涓涓數據河流匯聚成汪洋大海,各個行業(yè)可以基于海量數據間的相關性分析加速業(yè)務創(chuàng)新,創(chuàng)造新商業(yè)、新業(yè)態(tài)。

例如,在當前非常熱門的類腦科學研究,有一個重要的方向就是多模態(tài)多尺度數據分析理論與應用。首先建立腦成像中心,全套磁共振成像設備對小動物或者人體進行腦成像,不斷采集和分析腦科學數據,構建起多模態(tài)多尺度腦數據庫;然后,再利用模式識別、深度學習等類腦智能方法尋找基因、腦影像和認知功能的診斷指標,以揭示腦疾病致病機制、提升腦疾病臨床診斷以及藥物療效評估的準確性和效率。這個例子只是冰山一角,"數據密集型"新范式已經成為驅動各行各業(yè)創(chuàng)新型發(fā)展、高質量增長的加速器。

然而,正如硬幣的AB面,數據密集型新范式、數據中心云化在為大數據挖掘帶來利好的同時,也使得數據基礎設施需要面對海量的客戶端、應用,爆炸式增長的海量多模態(tài)數據,對數據基礎設施的處理能力提出了更高要求。

以盤控協同為核心 釋放閃存潛能

面對海量新數據、新應用挑戰(zhàn),浪潮存儲如何釋放閃存的性能呢?對此,李博樂表示,浪潮提出新存儲之道,堅持存儲即平臺理念,以盤控協同策略為核心,充分發(fā)揮閃存性能,打造極致性價比。

浪潮存儲
浪潮存儲

首先,存儲系統(tǒng)要想發(fā)揮出閃存的性能,需要闖過三道關。第一,隨著NAND介質、NVMe協議、SCM等新介質的出現,存儲系統(tǒng)性能的瓶頸已經不在盤上,而在于軟件棧,要想用好性能較高的閃存盤,就需要優(yōu)化存儲系統(tǒng)軟件棧,解決系統(tǒng)性能瓶頸。第二,過去的若干年CPU的發(fā)展一直遵循摩爾定律,性能飛躍式發(fā)展,但最近幾年,CPU性能的發(fā)展進入瓶頸期,性能提升緩慢,如果想進一步提升存儲系統(tǒng)性能,就需要借助DPU、FPGA、數據壓縮卡等額外的硬件做協處理,對系統(tǒng)進行加速。第三,數據存儲需要優(yōu)化元數據和數據的寫入策略,減少不必要的垃圾回收,提升系統(tǒng)性能。

其次,存儲系統(tǒng)如何降低閃存的使用成本。雖然閃存的成本在趨勢上不斷下降,會替代2.5寸機械盤,但成本仍高于3.5寸大容量機械盤。另外,不同閃存介質,對應的可擦寫次數或者說使用壽命是不同的,而且差異很大,比如當前主流的TLC和QLC介質可擦寫次數就相差5倍。所以根據數據熱度的不同,合理使用介質,以及提升介質壽命和空間利用率,可以有效降低使用成本。

對于上面兩個難題,李博樂認為,盤控協同是最優(yōu)解。

比如在提升性能方面,浪潮存儲是業(yè)界唯一具備存儲軟件棧和閃存盤全棧的技術研發(fā)能力的廠商,可以通過盤控協同,推進閃存盤面向特定場景的定向調優(yōu),存儲系統(tǒng)性能;還能基于元數據與數據的寫入優(yōu)化,降低寫放大,讓系統(tǒng)性能再上一個臺階。在SPC-1國際基準測試中,浪潮存儲六次刷新存儲性能世界記錄。

李博樂表示,今年IPF上,浪潮存儲還出新一代PCIe 4.0 NVMe 企業(yè)級SSD。我們通過拓展NAND與控制器之間的通道,大幅提升SSD性能,實現業(yè)界領先的性能水平,其中順序寫性能超過5GB/s,隨機寫性能超過45萬IOPS,超越所有主流廠商。

又如圍繞降低閃存使用成本這個難題,浪潮存儲采用介質分層技術,將不同熱度的數據存在不同的介質中,避免介質性能瓶頸和介質"大材小用",此外,像浪潮這樣擁有介質研發(fā)能力的廠商,通過不斷優(yōu)化數據管理算法和容錯算法,能夠提升SSD盤本體壽命,降低客戶TCO;并且通過盤控協同,通過合理的數據組織減少寫放大縮減閃存盤的OP,提升SSD的空間利用率。

李博樂表示,目前,浪潮信息聚焦智慧計算戰(zhàn)略,以算力、算法、數據、網絡四大支柱,為客戶構建開放、敏捷、集約、高效的數字信息基礎設施。浪潮存儲近幾年表現非常亮眼,市場增速中國第一,存儲裝機容量已經位居全球前三、中國前一。今后,浪潮存儲希望借助新一代G6存儲平臺、企業(yè)級SSD,以全棧技術創(chuàng)新加速存儲業(yè)務增長,釋放數據價值加速數實相融。

消息來源:浪潮信息