計(jì)算、存儲(chǔ)技術(shù)迎來巨變——您準(zhǔn)備好了嗎
相信最近一個(gè)消息進(jìn)入人們視線,據(jù)BusinessKorea報(bào)道稱,三星電子今年將憑借15%的市場份額、656億美元的營收(去年是443億美元),超越Intel(預(yù)計(jì)全年?duì)I收達(dá)620億美元)成為世界***大半導(dǎo)體廠商。
三星和英特爾增長都很快,英特爾 (Intel)2017第三季營收達(dá)161.5億美元,年增34%,也超過市場預(yù)期。雙方的數(shù)據(jù)增長顯示,一方面來自移動(dòng)芯片業(yè)務(wù)的需求增長,一方面自存儲(chǔ)業(yè)務(wù)的增長。由于智能手機(jī)內(nèi)存和企業(yè)級(jí)服務(wù)器存儲(chǔ)等需求增加,DRAM內(nèi)存和NAND閃存市場銷售額相對(duì)于去年都有很大的增長。
增長的背后是一個(gè)什么意義?至頂頭條結(jié)合最近發(fā)布的其他一些消息,一個(gè)是GPU在深度學(xué)習(xí)、高性能計(jì)算領(lǐng)域的崛起。一個(gè)是閃存芯片的變革。英特爾在2015年基于英特爾和美光聯(lián)合研發(fā)的全新的Optane系列存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存(SCM)。簡單說其愿景是提供內(nèi)存一樣的低延時(shí),同時(shí)能夠提供持久性存儲(chǔ)的新的存儲(chǔ)介質(zhì)。三星也對(duì)標(biāo)Optane存儲(chǔ),推出Z-SSD。
這些事件結(jié)合在一起,讓我們看到一場巨大的變革到來。包括智能設(shè)備、手機(jī)PC服務(wù)器存儲(chǔ)等等所有需要三大件(計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò))機(jī)器,走到了一個(gè)巨變階段。未來所有的手機(jī)終端、智能終端、PC以及企業(yè)級(jí)服務(wù)器、物聯(lián)網(wǎng)連接等等,都會(huì)發(fā)生巨變。因?yàn)樗信c人相關(guān)的智能設(shè)備,再怎么演變,其不可缺少三大件永遠(yuǎn)是計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。而計(jì)算、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的巨變必將帶來整個(gè)產(chǎn)業(yè)層、應(yīng)用層的變化。
在計(jì)算領(lǐng)域,我們需要?jiǎng)?chuàng)新,雖然未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi),通用 CPU +GPU的的模式是主流,但是誰敢保證隨著人工智能、深度學(xué)習(xí)的幾何式增長,當(dāng)基于深度學(xué)習(xí)的人工智能應(yīng)用大量出現(xiàn),量變引起質(zhì)變的時(shí)候,計(jì)算領(lǐng)域的***會(huì)發(fā)生一個(gè)什么樣的變化呢?就像可以看到的GPU應(yīng)用越來越多,越來越多的GPU 結(jié)合的超級(jí)計(jì)算機(jī)的架構(gòu)更適應(yīng)深度學(xué)習(xí)應(yīng)用優(yōu)化。
TPU(Tensor Processing Units)
更可怕的是跨界的打擊,大家都盯著目前的芯片巨頭的時(shí)候,谷歌的自研芯片應(yīng)該也很快面世,其中谷歌推出的TPU 已經(jīng)在谷歌數(shù)據(jù)中心內(nèi)部使用了兩年,據(jù)谷歌工程師介紹,TPU是一款為機(jī)器學(xué)習(xí)而定制的芯片,經(jīng)過了專門深度機(jī)器學(xué)習(xí)方面的訓(xùn)練,它有更高效能(每瓦計(jì)算能力),根據(jù)谷歌的資料TPU 在推理方面的性能要遠(yuǎn)超過 GPU,雖然在能耗上還有很大差距,但是這不妨礙人類對(duì)于新技術(shù)的追求。
在存儲(chǔ)方面,創(chuàng)新更是迫切。存儲(chǔ)設(shè)備一直有個(gè)瓶頸就是訪問速度,從磁帶到磁盤到閃存,其訪問速度跟CPU比相差十萬八千里,跟內(nèi)存的訪問速度也是相差太遠(yuǎn)。
有國外媒體做了對(duì)比,如果把CPU的一級(jí)緩存的訪問時(shí)長規(guī)定為1秒,磁帶訪問的相對(duì)時(shí)長將達(dá)到6年4個(gè)月19小時(shí)33分又20秒。傳統(tǒng)的最快的 SSD的相對(duì)時(shí)長為2天18小時(shí)40分鐘。DRAM訪問速度是6分鐘40秒。
這么看來SSD作為未來的核心存儲(chǔ),相對(duì)于內(nèi)存的速度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如。是不是可以在這個(gè)中間在創(chuàng)造一個(gè)新的持久性存儲(chǔ)介質(zhì)?
英特爾就看到了這點(diǎn),英特爾與美光聯(lián)手打造的傲騰存儲(chǔ),這是一種新的非易失性固態(tài)存儲(chǔ)成為易失性內(nèi)存與持久性存儲(chǔ)之間的新事物。三星存儲(chǔ)也推出了經(jīng)由NAND LLC(每單元1 bit)調(diào)整而來Z-SSD。按照三星的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),Z-SSD的讀取速度將是標(biāo)準(zhǔn)SSD的7倍。從技術(shù)研發(fā)來看,包括英特爾三星都看到了閃存和內(nèi)存之間超大延時(shí)的一個(gè)空白。都希望推出能夠持久保存數(shù)據(jù)、但是更接近內(nèi)存讀取速度的新的存儲(chǔ)介質(zhì)。
英特爾傲騰技術(shù)能夠提供了10倍的NAND閃存性能,和1000倍的耐久性,是NAND閃存的千分之一的延遲,是DRAM延遲的十倍,。耐久性實(shí)現(xiàn)將超過一百萬次的擦寫周期,低延遲大大提高了IO操作(如事務(wù)數(shù)據(jù)所需的)的能力,滿足未來對(duì)于高并發(fā)、海量計(jì)算的需求。
同時(shí)除了已經(jīng)可見的存儲(chǔ)技術(shù),未來目前眾多芯片廠商在研究 “磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器”(MRAM),有望替代目前的存儲(chǔ)方案——DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ))。與DRAM存儲(chǔ)技術(shù)相比,MRAM耗電量僅為DRAM三分之一,但讀寫速度卻達(dá)到前者十倍。理論上來講,MRAM存儲(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢(shì)更適合于應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)終端和AI領(lǐng)域。
當(dāng)然我們看到了目前剛推出的產(chǎn)品還沒有達(dá)到理想的狀態(tài),但是其趨勢(shì)、其新的技術(shù)未來可能在AI領(lǐng)域有新的價(jià)值,包括在無人汽車、自動(dòng)駕駛、人工智能等領(lǐng)域有新的實(shí)踐。因?yàn)檫@是對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)一種新的重塑,也更貼近用戶對(duì)于未來技術(shù)的理解。