存储级内存和数据中心级持久内存适合你的应用吗

-4-存储级内存和数据中心级持久内存适合你的应用吗SCM是3DXPoint技术的第一个产品化实现。数据显示，SCM基准通常比最快的NVMe闪存SSD延迟更低，而且IOPS大约是后者的2.5到3倍。大型数据传输基准测试显示，性能提高了10倍之多。从2022年英特尔与美光发布3DXPoint非易失性内存技术以来，IT业内人士始终在围绕其性价比以及各项表现绽开争论。不过3DXPoint最初的市场反应，只能说是不冷不热。但随着英特尔和美光先后向市场引入基于3DXPoint技术的SSD（固态硬盘），也称为存储级内存(SCM)；以及基于3DXPoint的DIMM（双列直插式存储模块），也称为数据中心级长久内存模块(DCPMM)，或简称为PMEM，并供应实际的基准测试。基于其令人印象深刻性能指标，OEM系统供应商和企业用户的热忱也开头高涨。

存储级内存

SCM是3DXPoint技术的第一个产品化实现。数据显示，SCM基准通常比最快的NVMe闪存SSD延迟更低，而且IOPS大约是后者的2.5到3倍。大型数据传输基准测试显示，性能提高了10倍之多。

或许SCM最重要的性能优势是它具有特别小的写入延迟，这是NAND闪存很难实现的。SCM更多搭载在高性能存储阵列中，虽然它也可用于服务器。

对于很多IT业内人士来说，主要考虑因素可能在于性价比。在相同容量下，SCM的平均价格点一般比最快的NVMe闪存SSD还要高出4到5倍。但是仅仅依据性价比来推断是否采纳它，这从某种程度上来说是不合理的。由于这个问题归根结底是业务应用的问题，同时还要考虑性能提升所带来的"线上预算'回报。

对于很多IT人员来说，线上预算回报可能是一个新概念。它是指业务应用更快响应和更早上市带来的回报收入假如没有性能提升，这些收入就不会存在。一个很好的例子就是高频交易，延迟削减10倍可以带来数百万美元的收入。对其他业务来说，延迟和响应时间的改善可能会加快上市速度，提高市场份额，从而带来更高的收入和利润。

那么，SCM对哪些应用程序最有价值呢？那些需要低读写延迟和大量数据传输的。数据库和各种人工智能技术，包括机器学习、深度机器学习和神经网络，都需要特别低的读写延迟。数据仓库、大数据分析和高性能计算，更能够从更快的大量数据传输中获益。

数据中心级长久内存

那么DCPMM或PMEM呢?在了解如何有效地使用这种技术之前，需要把握一些背景学问。

到目前为止，DCPMM类产品只有英特尔供应，它是采纳3DXPoint技术，基于DDR4标准的DIMM型内存。目前供应从128GB到512GB的不同容量规格。每个CPU最多支持6个DCPMM，每个DCPMM与一个DRAMDIMM配对。DCPMM需要其次代或更好的英特尔CascadeLake处理器支持。

从单个字节的存储的层面上来看，DCPMM的开销大约是DRAM的一半，但是速度大约要慢10倍。两者都以字节模式写入，它们的关键区分在于数据长久性。即使断电，DCPMM也可以保存数据，因此被称作长久内存。什么,等待。由于它基于非易失性3DXPoint技术，数据不应当总是长久的吗?答案是是也不是。

DCPMM有两种模式：内存模式和应用直接访问模式。内存模式是长久内存的主要使用方式，使它看起来就像DRAM一样。在内存模式下使用DCPMM时，系统会有更大的内存空间可供安排。使用DCPMM作为主要的内存存储，DRAMDIMM作为系统当前所需数据的快速缓冲区。就性能而言，这是比使用DRAM缓冲NVMeNAND闪存更好的选择。内存模式最好的地方是不需要转变应用程序或文件系统就可以使用DCPMM，也就是即插即用。然而，这些数据的存储一般来说是不长久的，长久存储需要应用直接访问模式。

应用直接访问模式使DCPMM看起来、给人的感觉以及工作表现都更类似于RAM磁盘。即使关闭电源，数据也会持续存在。这可以快速重新启动，最大限度地削减停机时间和避开数据丢失，尽管它本身无法自启动。应用直接访问模式对关系数据库很有吸引力，由于它简化了在内存中运行时的原子性、全都性、隔离性和长久性要求。更大的内存空间，也使得在内存中运行任何数据库都会更加简单。但与内存模式不同，应用直接访问模式并不是即插即用的。它需要修改应用程序，可能还需要修改文件系统这不是一件小事。

一个比较出名的应用直接访问模式案例是OracleExadataX8M。Oracle使用应用直接访问模式通过融合以太网进行远程直接内存访问，以便将存储服务器中的全部DCPMM集中在一起，因此对于全部数据库服务器而言，它们都会作为单个长久内存池(每个机架最多27TB)消失。其结果是惊人的，供应19s乃至更低的延迟，1600万8KSQL读IOPS。Oracle在基于非长久内存的ExadataX8上，以同等价位只实现了250s延迟和657万8KSQL读IOPS。相同价格下，ExadataX8M延迟低10倍多，IOPS大约高2.5倍。

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