着眼未来,英特尔选择重塑内存和存储

着眼未来,英特尔选择重塑内存和存储
2020年07月02日 21:59 虎嗅APP

原标题:着眼未来,英特尔选择重塑内存和存储 来源:虎嗅APP

题图 | 视觉中国

作为人类科技发展史上最美也是最闪耀的“宝石”,半导体行业自出生以来就深刻改变着人类发展的轨迹,不断加速着人类社会的进步。

与人类前两次所经历的工业革命不同,半导体掀起的信息技术革命,让全球生产力结构都发生了巨大的变化。

半导体如此强大的其中一个原因,是整个行业中尤其频繁发生的“质变”:半导体人无时无刻不在着眼未来,根据最新的技术趋势研发全新的半导体技术和产品,后者往往一经落地,就能让整个行业迭代。

回顾半导体的发展史,这样的例子数不胜数:指令集、摩尔定律、光蚀刻、闪存、FinFET工艺、量子芯片等等,这类技术的背后往往就是英特尔这样的芯片行业巨头。

在这个半导体已经发展了半个世纪的当下,着眼未来,半导体行业需要什么技术和产品来实现下一次迭代?在英特尔看来,存储显然是其中的重要组成部分。

数据,一切的核心

根据英特尔官方的预测,全球的数据总量将会在2020年达到44ZB(1ZB≈10亿TB≈1万亿GB)。与夸张的总量对应的,是信息技术革命浪潮中,越来越多的现实世界被数字化,数据的来源、结构、计算方式、用途也随之改变。

唯一不变的,就是数据的核心角色。我们不妨再来看几个例子:

今年3月,美国西北大学的几位学者,估算了云端数据中心的发展,与电力消耗之间的关系,2010年到2018年间,全球对数据中心服务的能力增长了550%,在数据中心能力跨越式发展的同时,它们的能源消耗却相当平稳,大概只上涨了6%。

这足以体现云计算的优越性,通过将单个用户无法处理、或者处理不起(太贵)的大量数据放到云端计算,极大地降低了数据计算的成本。相应的,也提出了云端大规模存储数据、计算环节专门优化的需求。

其次是人工智能。Google旗下的DeepMind总共花了两年时间,不断提升围棋人工智能AlphaGo的水平。最早期,能够战胜入门职业选手的1.0版本,只使用了16万盘人类棋局数据;而最终战胜人类最强围棋选手、就连学习的棋盘数据都是自己生成的Alpha Zero,最终使用了286亿盘围棋对决数据进行训练。两者之间所使用的训练数据规模,也就相差了180000倍。

最后是5G,目前5G的峰值传输速度或达1Gbps,未来随着毫米波技术的引入,这一速度有望超过10Gbps。这个速度已经是4G时代平均速度的十余倍。

说起来都是“数据”,但不同应用场景下,数据的需求差异还是非常明显的:云端既需要低成本地存储大量数据,同时也要保障云计算过程中的数据供给能力;随着人工智能解决的问题越来越复杂,要分析和计算的数据就更多,这些数据传输还必须够快。

你也可以这样理解,不同于之前的PC时代、单纯的智能手机时代,云计算、人工智能、5G等一大批综合性的新技术,其实正在给“内存和存储”提出全新的细分要求。

内存和存储,英特尔的技术支柱

深耕半导体行业半个世纪的英特尔,显然不会错过这个新趋势,现实中的动作也已经“发出”。

在一场媒体沟通会上,英特尔公司非易失性存储解决方案事业部副总裁David Tuhy这样解释到:“内存和存储业务对英特尔至关重要,因为英特尔公司的战略已经转向‘以数据为中心’,我们的愿景是释放更多的数据潜力,成为可信赖的领导者。”

假如对这个“以数据为中心”进一步拆分,其实可以分成:数据的传输、存储和处理,英特尔在这三个环节上都颇具实力。

在存储这个环节,英特尔并不主力生产最常见的内存和机械硬盘,而是通过自身的技术实力不断输出NAND闪存和基于3D XPoint存储介质的傲腾系列产品。而在具体产品上,傲腾系列产品主要包括傲腾持久内存和傲腾SSD。

傲腾持久内存基于3D XPoint存储介质与传统的DRAM配合,大幅增加内存的容量,降低成本,并支持持久性等特点;而傲腾SSD则是基于3D XPoint存储介质,与传统的NAND SSD相比,可大幅提升读写带宽并降低延迟。

值得一提的是,傲腾固态盘一直都是英特尔最值得骄傲的创新,不同于机械硬盘的磁碟、NAND的晶栅,傲腾的数据存储主要通过忆阻体材料实现,是数十年来最显著的存储进步。它直接打破了单位存储的性能瓶颈,也是目前高速缓存存储最理想的解决方案。

这两款产品与传统的存储产品相结合,实际上就形成了一个以数据为中心,适应从热数据到冷数据,从追求延时到一般延时,从MB级数据量到TB级数据量,从高成本到低成本的存储能力金字塔。

这也让实现全新的SDS(软件定义存储)思路的数据存储方案成为可能。SDS(软件定义存储)也是一个很有趣的概念,它指的是相较于传统硬件层面的存储介质支配,转而将不同种类的存储元素都放到同一个资源池中,随后通过软件化的管理方式进行自动化控制,让IT团队可以更好地利用存储容量。

除了性能上的提升,它也是云计算的其中一个发展趋势。不久的将来,多种存储介质所组成的资源池,将协助云上的用户实现更好的数据性能,同时节省成本,方便管理。

想让SDS这种新的存储方式足够高效,前提就是实现层级更多,能力更细分的存储能力金字塔。而英特尔傲腾持久内存和傲腾SSD,刚好在内存和SSD领域填补了传统产品的性能缺位,也让采用SDS这种存储方式的实际运行效率更高。

或许正是因为傲腾让SDS更加高效、更加实用。国际IT分析公司ESG在自己的《2019年技术之初意向调查》中表示,目前已有约40%的被调查企业正在使用SDS解决方案,剩下的37%正在计划使用。

英特尔公司数据中心事业部产品管理高级总监Kristie Mann,在同一场采访中透露了另外一个关键信息:“傲腾持久内存自发布以来,85%以上的概念验证转化为实际采用,现在傲腾持久内存的部署已经产生了超过200次的概念验证,其中包括诸多世界 500 强企业、七大云服务提供商中的五家、主要的 OEM 厂商、以及40 多家新兴服务提供商和通信服务提供商,合作伙伴主导的交易的增加说明了生态系统的成熟。”

此外,代号为Barlow Pass的第二代英特尔傲腾持久内存已于近日和英特尔下一代处理器平台一起发布。显然,英特尔将会持续深化自己在傲腾这款产品上的技术积累和产品化,也必将给客户带来新能力,并转化为生产力和价值。截至目前,英特尔和阿里、微软、Oracle为代表的客户,就傲腾系列产品进行了深层次的合作。

未来

作为开创、引领全球半导体行业不断前进的存在,英特尔至今仍在不断创新。正如这次我们所看到的,着眼未来、全力研发、拿出能够打破传统存储架构的解决方案。

这样“冒险+吃螃蟹”的蠢事,可以说非常英特尔了。就以本次解决方案中的傲腾固态盘为例,这种技术当年有多家公司先后宣布开始研发,结果最后坚持投入到出成果的只有英特尔一家。

这种持续探索技术前沿,为客户提供更多技术价值的强烈意愿,正是英特尔的立身之本。

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