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扩展内存和存储,应对大型内存工作负载

Ryan Baxter | 2021 年 10 月

在 VMworld 2021 大会上,VMware 邀请知名内存技术合作伙伴参加了小组讨论会,美光也在受邀之列。这场业界顶级多云活动的主题是“大内存 - 针对客户痛点和潜在解决方案的行业观点”,美光充分利用这一良机,阐述了我们对内存和存储创新的看法。希望大家观看该讨论会,了解如何提高数据中心内存子系统的性能、弹性和可扩展性。(VMworld 大会可免费注册。)

VMware 宣布推出 Project Capitola

在小组讨论期间,VMware 宣布推出“Project Capitola”计划,这是一种变革性技术解决方案构建方法,既可利用大内存的优势,又能在各种用例中扩展单个解决方案。通过利用创新方法来简化计算和内存子系统的复杂性,VMware 和其他主流技术厂商将帮助客户适应数据中心的转型,有效应对数据的大幅增长,并将数据转化为有价值的信息。

数据的指数级增长为数据中心架构师带来了挑战,他们需要以前所未有的速度将数据转化为洞察。要达成此目标,需要重新审视当前的数据中心架构。正如我在小组讨论中指出,x86 架构等当前主流计算基础设施仍将继续存在。但随着数据中心的不断发展,我们可以看出,与处理零散的小型项目不同,单一解决方案已无法满足所有应用的需求。未来的数据中心需要支持和集成异构计算、重新构想的内存和存储层次结构,以及不能预先确定的开放式互连设备(例如 Compute Express Link [CXL])。数据中心需要将这些器件连接在一起,实现可组合系统,以便根据工作负载进行调整。

随着行业转向异构计算模型,内存子系统需要创新,以与不断发展的计算设计相配合。随着计算硬件(CPU、GPU、FPGA、TPU 等)的选择范围越发广泛,并能够针对单个工作负载进行专门的优化,内存子系统必须进行相应调整。否则,计算系统的利用率将处于较低水平,无法充分发挥潜力、完成将数据转化为有价值洞察的关键任务。

客户的视角

小组讨论的另一个关键要点是强调倾听客户的需求,了解他们对数据中心成本增长的担忧,以及内存和存储如何导致数据中心成本增长。很显然,客户想了解如何从投资中获得更大价值。他们想了解生态系统如何在不过度配置服务器的情况下提高其投资回报率,为其带来巨大优势,并帮助其减少相关工作量,实现能够平衡成本和性能的优化解决方案。

异构工作负载,内存架构分层

随着异构计算的普及,行业将致力于实现性能优化的内存子系统,其中之一是分层内存架构。该领域当前面临的工程设计挑战是:如何优化内存分层,提供面向许多工作负载的各种性能和成本组合,以适应软件堆栈。

应用和软件将在很长一段时间内落后于基础设施的转型,可能长达几年。要充分利用硬件技术的进步,需要优化应用和软件,这个过程需要较长时间。我们需要对最终客户的目标有更全面和一致的了解,尽早协调应用、软件和 VMware 平台,让终端客户更快获得收益。

例如,客户可以利用美光的 CXL 附加内存等解决方案,来管理分层内存子系统的创新设备,该解决方案在后台运行,能够确保数据的高效移动。该解决方案可自动识别数据的使用频率,将热数据、温数据和冷数据移动到适当的层级,从而提高性能和效率。

数据中心亟需在内存子系统中引入各种创新,如近 CPU 内存(高带宽内存)的普及;DDR5 DRAM 等新一代直连式内存;以及通过 CXL 连接远 CPU 内存而实现的各种技术。此外,软件管理内存有助于提供灵活的基础设施,提升系统的可组合性。凭借这些令人鼓舞的创新,内存行业正在不断向前发展,助力客户从广泛的工作负载中获得更高价值。

Sr. Director, Data Center Segment

Ryan Baxter

Ryan Baxter is senior director of Cloud, Enterprise and Networking at Micron.