看不到的技術(shù)仍在發(fā)展。在這樣一個(gè)深海領(lǐng)域，一旦破壞性創(chuàng)新發(fā)生，它將帶來新的浪潮。

“十年之前如果誰說，以后 PC 里不會(huì)有硬盤，可能沒有人會(huì)相信。但事實(shí)上現(xiàn)在的 PC 很多都沒有硬盤，而是 SSD。我認(rèn)為五年之后 PC 里可能連 SSD 都沒有了，全部會(huì)變成內(nèi)存。”

“大內(nèi)存”軟件公司MemVerge的首席執(zhí)行官范成功預(yù)測(cè)，該公司將于今年5月宣布新一輪戰(zhàn)略融資。投資者包括英特爾，思科和其他行業(yè)巨頭。融資金額為1900萬美元。

范成功口中的“大內(nèi)存”對(duì)于許多人來說也許是陌生的，但它與每個(gè)人都息息相關(guān)。它是MemVerge提出的有關(guān)計(jì)算新時(shí)代的概念。

什么是大內(nèi)存

要了解大內(nèi)存，我們必須首先了解計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)而言之，計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是分級(jí)的。經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)放置在更昂貴的內(nèi)存中，而不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)放置在較便宜的硬件設(shè)備（例如硬盤和SSD）中（這些設(shè)備被專業(yè)人員統(tǒng)稱為“存儲(chǔ)”，與內(nèi)存相對(duì)應(yīng)）。原因很簡(jiǎn)單，無非就是“使計(jì)算更經(jīng)濟(jì)”。

內(nèi)存很昂貴，因?yàn)樗哂锌焖俚脑L問速度，并且適合放置在cpu附近，以便cpu讀取和寫入常用數(shù)據(jù)。但是，用于制造內(nèi)存的介質(zhì)是易失性的，因此不能用作永久數(shù)據(jù)存儲(chǔ)硬件。盡管存儲(chǔ)訪問速度很慢，但價(jià)格便宜并且可以永久保存數(shù)據(jù)。因此，它適合于存儲(chǔ)不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)。當(dāng)CPU要訪問存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)將數(shù)據(jù)移交給內(nèi)存，然后將內(nèi)存移交給CPU。

大內(nèi)存的來源是稱為PMem（持久內(nèi)存）的存儲(chǔ)介質(zhì)的誕生。用這種介質(zhì)制成的硬件可以很好地集成內(nèi)存和存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)。它具有低延遲和快速訪問，并且不容易斷電。與內(nèi)存相比，相同大小的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更便宜。這樣，PMem硬件既可以執(zhí)行計(jì)算，又可以承擔(dān)存儲(chǔ)責(zé)任。

可以預(yù)見，在未來的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)中，PMem媒體硬件將取代內(nèi)存并壓縮存儲(chǔ)的價(jià)值，MemVerge稱其為大內(nèi)存時(shí)代。范成功預(yù)測(cè)，將來，應(yīng)用程序都將在大內(nèi)存上運(yùn)行，并且存儲(chǔ)可能很少使用。

英特爾是PMem的先驅(qū)。它早在20年前就開始進(jìn)行試驗(yàn)，并于2019年推出了基于PMem的硬件“奧騰”。英特爾并不是一個(gè)孤獨(dú)的早期采用者。除英特爾外，美光，海力士和其他硬件公司也在加緊布局。由于競(jìng)爭(zhēng)條款的限制或研發(fā)周期的原因，目前市場(chǎng)上只有一個(gè)英特爾公司，但預(yù)計(jì)PMem硬件市場(chǎng)將在兩年內(nèi)迎來新一輪的競(jìng)爭(zhēng)。

MemVerge的軟件服務(wù)于這種爆炸性趨勢(shì)。更準(zhǔn)確地說，MemVerge為PMem數(shù)據(jù)中心提供了企業(yè)級(jí)解決方案，使現(xiàn)有軟件可以在即將到來的新內(nèi)存架構(gòu)上更好地運(yùn)行。

范成功認(rèn)為，首先，新硬件需要一種新的編程模式，但是對(duì)于現(xiàn)有的企業(yè)級(jí)軟件而言，重寫的成本很高，因此需要用于中間層的遷移工具。第二，雖然當(dāng)前的PMem媒體可以提供更大的容量，但是要完全有能力存儲(chǔ)大規(guī)模數(shù)據(jù)，仍然需要跨機(jī)器鏈接，因此需要軟件來合并硬件。此外，基于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)服務(wù)一直是存儲(chǔ)行業(yè)的重要組成部分，是新體系結(jié)構(gòu)的重要要求。

為了對(duì)上述三個(gè)要求進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，MemVerge發(fā)布了一種稱為“內(nèi)存機(jī)”的產(chǎn)品，該產(chǎn)品為基于IntelOptane硬件的企業(yè)提供軟件服務(wù)。目前，MemoryMachine已被金融和AI領(lǐng)域的一些客戶使用。

誰在吃螃蟹

對(duì)于企業(yè)而言，嘗試新技術(shù)的動(dòng)機(jī)通常源于實(shí)際業(yè)務(wù)中的痛點(diǎn)，尤其是在諸如大型內(nèi)存之類的新架構(gòu)上。MemVerge的客戶之一是位于華爾街的一家投資銀行。

在每日的股票市場(chǎng)中，該投資銀行以每秒50,000次交易的平均頻率進(jìn)行股票交易。這些交易數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)分發(fā)到200多個(gè)帳戶中。其中一些帳戶與交易相關(guān)，例如對(duì)沖基金，銀行，他的一些交易員與系統(tǒng)相關(guān)，例如合法化的管理和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

在投資銀行的這項(xiàng)業(yè)務(wù)中，系統(tǒng)延遲會(huì)影響真實(shí)貨幣的損益，因此他們不遺余力地減少了延遲。在Optane出現(xiàn)之前，銀行系統(tǒng)中存在一種非常成熟的解決方案，稱為“Pub/Sub”（Pub/Sub），該解決方案通過SSD添加了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)解決方案，其延遲約為數(shù)百微秒。MemVerge為此存儲(chǔ)庫(kù)構(gòu)建了OptaneRDMA解決方案，借助MemoryMachine的軟件技術(shù)，它可以將延遲減少到大約3微秒。

同樣在金融領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心停機(jī)時(shí)間恢復(fù)一直是令人頭疼的問題。由于實(shí)時(shí)性高并發(fā)性，目前，在交易過程中，數(shù)據(jù)難以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，通常被稱為“難以放置”，但被臨時(shí)存儲(chǔ)在記憶，等待交易日結(jié)束后，訂單將被均勻放置。

出于安全原因，在事務(wù)期間僅放置一個(gè)日志。這樣，如果系統(tǒng)在事務(wù)處理期間發(fā)生故障，并且內(nèi)存中的數(shù)據(jù)丟失，則要恢復(fù)該數(shù)據(jù)，您需要根據(jù)日志從上次“公開”的時(shí)間點(diǎn)回滾，即前一天晚上。這種停機(jī)時(shí)間恢復(fù)通常是在小時(shí)級(jí)別，而事務(wù)是在數(shù)分鐘內(nèi)完成的。

PMem介質(zhì)的存儲(chǔ)可以有效解決此問題，因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都存儲(chǔ)在大內(nèi)存中，而且電源不易丟失，因此沒有放置磁盤的操作。快速回滾高頻快照，以解決數(shù)分鐘內(nèi)停機(jī)造成的數(shù)據(jù)恢復(fù)問題。

此外，在近年來炙手可熱的AI領(lǐng)域，大內(nèi)存也可以發(fā)揮作用。范成功介紹，在深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練中，當(dāng)模型的大小大于內(nèi)存的大小時(shí)，AI模型的訓(xùn)練速度將受到數(shù)據(jù)傳輸速度的限制。這同樣適用于影視動(dòng)畫，游戲等行業(yè)，可以有效解決大內(nèi)存的應(yīng)用。

大內(nèi)存改變了什么

目前，在MemVerge的客戶中，除了金融機(jī)構(gòu)外，還有諸如LinkedIn和TencentCloud之類的互聯(lián)網(wǎng)公司，以及一些AI公司。這些對(duì)計(jì)算效率和可靠性有要求的公司已成為大內(nèi)存時(shí)代的早期采用者。

在存儲(chǔ)架構(gòu)升級(jí)帶來的變化中，MemVerge的業(yè)務(wù)只是其中的一小部分?；谛录軜?gòu)的數(shù)據(jù)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)仍處于藍(lán)海階段。此外，存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的升級(jí)還為應(yīng)用程序級(jí)別提供了更多的想象力。例如，更快的游戲體驗(yàn)是否可以產(chǎn)生新的游戲類別；AI計(jì)算速度的提高是否帶來了成本的降低，以及是否將有助于AI技術(shù)在業(yè)界的普及。

普通消費(fèi)者看不見的諸如存儲(chǔ)介質(zhì)之類的技術(shù)仍在發(fā)展。在這樣一個(gè)深海領(lǐng)域，一旦破壞性創(chuàng)新發(fā)生，它將帶來新的浪潮。就像移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的誕生源于電容屏的發(fā)明一樣，馮·諾依曼架構(gòu)瓶頸的突破也使AI的廣泛應(yīng)用受益。PMem媒體存儲(chǔ)器帶來的驚喜尚未發(fā)現(xiàn)，隱藏的機(jī)會(huì)也在等待它打開。