英特尔:加速工作负载转型,驱动数据价值创新

申耀的科技观察 2020-08-28 16:50:31

今天,随着计算力的不断提升,数据量的爆炸性增长,以及智能算法的快速演进,再加上云计算、大数据、物联网和人工智能等新技术在传统产业更密集的渗透,如今的世界可以说正在以“加速度”进入到一个全新的数字经济时代。

根据IDC的预测,随着数字世界的飞速发展,数据量正在不断变“大”。报告显示,到2019年,全球存储新装机容量从EB级达到ZB级,2025年全球新创建的数据将达到175ZB,大量基于文本、图片、视频等非结构化的数据将被产生和存储。

不仅如此,到2021年,75%的企业的各类应用将会引入人工智能;到2025年,所有数据中将有约四分之一是实时产生的,而在这一庞大的增量中有95%的数据将通过各种物联网(IoT)设备产生。这也意味着,未来人工智能与数据分析将会成为企业关键工作负载中的重中之重。

从这个角度来看,如何加速企业关键工作负载的转型,以实现在数据中挖掘价值,让数据驱动业务创新,并更好的激活数据这一全新的生产要素新价值,已成为数字经济新时代的新命题和新难题。

新时代下的工作负载之变

毫无疑问,随着企业数据空前地增长和扩张,且工作负载也在复杂多变的系统中以各种方式流动,其位置的复杂性大大加剧了企业关键应用工作负载和数据管理的挑战,我们可以从三个维度来做观察:

首先,是混合多云已成为“新常态”,对业务创新来说,单纯的公有云或私有云已很难满足行业现有业务的需求,企业需要在混合多云的环境来适应新的业务发展。所以,如何在一个混合多云的架构下,处理好多样性的工作负载和数据管理,将是企业未来几年需要思考的重要问题。

其次,是5G和边缘计算的兴起,作为“新基建”的重要领域之一,5G网络正在加速部署,为了满足5G应用中超可靠低时延通信和海量大规模连接的需求,5G+边缘计算这类新的工作负载正在大规模的兴起。因此,如何更好的推动和促进5G+边缘计算的应用和落地俨然已是“刻不容缓”。

最后,是人工智能的广泛应用。随着人工智能的广泛应用,如何更快速、更灵活的分析数据,挖掘数据,建立正确的数据运营管理模式,对企业实现业务创新至关重要。

由此可见,“物理世界信息化、信息世界智能化”带来的结果是,越来越多的海量数据正呈现出爆炸式增长,企业的关键工作负载所处的环境也正在发生着“翻天覆地”的巨大变化,这也意味着数字经济的新时代,企业的基础设施架构迎来了一个新的重构周期。

更强性能提升数据洞察力

在此背景下,作为与生俱来的市场创新者,英特尔始终站在技术与应用的最前沿,并随着时代和企业需求的变化而不断的创新和进化,尤其是过去几年,英特尔一直致力于建立一个以数据为中心的高效架构,持续为用户提供领先而全面的产品组合与解决方案,为企业加速工作负载转型,驱动数据价值创新打下了坚实的基础。

其中,在最新发布的第三代至强可扩展处理器中,对bfloat16的支持就被整合到了英特尔独有的深度学习加速技术中,这一创新让英特尔第三代至强可扩展处理器在面向未来关键工作负载时,变得更具优势,这些关键工作负载包括了深度学习、虚拟机(VM)密度、内存数据库、任务关键型应用及分析密集型工作负载等。

具体来说,bfloat16是一个精简的数据格式,与如今的32位浮点数(FP32)相比,bfloat16只通过一半的比特数且仅需对软件做出很小程度的修改,就可达到与FP32同等水平的模型精度,因此集成了人工智能加速的英特尔第三代至强可扩展处理器的性能可以更上一层楼。

数据显示,与上一代产品相比,“加持”了bfloat16的英特尔第三代至强可扩展处理器,其面向图像分类的人工智能推理性能提升高达1.87倍;面向自然语言处理的人工智能训练性能提升高达1.7倍;面向自然语言处理的人工智能推理性能提升高达1.9倍,帮助企业从数据中心到边缘都实现人工智能的就绪。

与此同时,英特尔第三代至强可扩展处理器还为为云、数据分析和关键业务型应用增强了每个节点的性能,其每颗处理器支持的内核数多达28个;在8路配置中,每个平台支持的内核数量可多达224个。与上一代产品相比,无论是性能、吞吐量和CPU频率均得到了显著的提升。

特别是通过与英特尔傲腾固态盘和英特尔QLC 3D NAND固态盘相结合,以英特尔至强可扩展平台为基础打造的平台可更高效地管理存储、缓存和内存间的海量数据,从而更轻松地满足混合多云时代多数据管理的严苛需求。

在此基础上,第三代英特尔至强可扩展处理器创新的采用了可扩展式设计,也大大提升了每个节点的虚拟机密度,其支持多达6个英特尔UPI通道,也增强了平台可扩展性并提升了面向I/O密集型工作负载的CPU之间的带宽,在提升吞吐量和能效之间也实现了更好的平衡。

数据显示,与五年前的四路平台相比,其云端数据分析性能提升高达1.92倍;每分钟处理的OLTP数据库事务数量提升高达1.98倍;虚拟机数量提升更多达 2.2倍。

不难看出,专为数据中心现代化目标而设计的英特尔第三代至强可扩展处理器,真正满足当今高级数据分析、混合云、存储、5G网络通信和边缘计算中的关键工作负载需求,由此强化企业对数据的掌控力和洞察力。

让数据从负担变为创造力

事实上,在数字经济时代,每一家企业不仅是数字化企业,也应当是数据企业。但IDC最新的调查却显示,只有32%的企业数据被激活,而高达68%的企业数据没有得到利用。尽管数据如此重要,但数据的价值却常常流失,背后的重要原因,主要是传统的数据存储方式和位置难以满足企业的需求。

基于此,英特尔发布了第二代持久内存模块——英特尔傲腾持久内存200系列,它将高性价比的大容量内存与数据持久性巧妙地结合在一起,不到可以支持前所未有的内存容量,同时还能以最快的速度访问持久存储的数据,让企业客户从容驾驭数据爆炸带来的挑战,让数据从负担变为创造力。

一是,实现了数据中心效率与成本的平衡。英特尔傲腾持久内存200系列将带宽平均提升25%,并支持每路高达4.5 TB的内存容量,同时与第三代英特尔至强可扩展处理器搭配,就能用于打造高性能、大容量的持久内存层,有助于更加有效地挖掘数据的潜在价值。

例如,企业的内存数据库能利用英特尔傲腾持久内存与DRAM相比的速度优势来访问更多的数据;处理海量数据集的工作负载也能持续运营,而无需在本地重复加载和存储数据。此外,英特尔傲腾持久内存还可为虚拟化数据中心基础设施提供比DRAM更大的每路内存容量,留出更多余量以应对未来需要更大内存容量的工作负载进行虚拟化支持。当然,借助英特尔傲腾持久内存,企业还可以减少服务器占用的空间,并降低软件许可成本和功耗,帮助企业提升运营效率。

二是,多种工作模式大大提升了场景适应性。英特尔傲腾持久内存200系列还提供了多种工作模式,以适应不同场景的需求,包括内存模式和App Direct 模式。

其中,内存模式下英特尔傲腾持久内存的较大内存容量能够以更低的成本支持更多虚拟机,并为每个虚拟机分配更多内存,借助此种模式下,就能够以更低的成本提供更大的内存容量,从而支持更大的数据库。同时,随着内存容量的增加,虚拟机、容器和应用的密度也得到提升,处理器的利用率也随之提高。

而App Direct 模式下,企业则能够实现较大内存容量和数据持久性,这样软件就可以将DRAM 和英特尔傲腾持久内存作为内存的两层进行访问,由此降低堆栈的复杂性并能充分利用持久内存具有缓存一致性的字节可寻址特性,将持久内存的使用扩展到本地节点之外;这种模式还能提供一致的低延迟,从而支持更大的数据集。

三是,改善了关键数据型工作负载带来的挑战。英特尔傲腾持久内存200系列与第三代英特尔至强可扩展处理器一同部署,还可为云和数据库、内存分析和内容分发网络 (CDN) 等关键数据型工作负载带来改善。

数据显示,在内存数据库的应用中,与3年前的旧服务器相比,其性能提升多达2.4倍,内存查询速度提升多达10倍;在人工智能和大数据分析应用中,与DRAM +机械硬盘配置相比,其查询速度提升多达8倍,内存成本降低更多达38%;在虚拟化应用中,能够以相近的成本,将虚拟机数量增加多达36%,同时所支持的VDI用户增加多达87%。

值得一提的是,基于英特尔最新的96 层 TLC 架构3D NAND技术,英特尔还推出全新3D NAND固态盘D7-P5500和P5600系列,可为全TLC 阵列提供优化的性能和容量,并提升效率和数据安全性。

与上一代英特尔固态盘相比,面向容量优化的 D7-P5500 可将顺序性能提升多达 2 倍,而面向性能优化的 D7-P5600 可将随机混合工作负载的性能提升多达 44%。此外,这两款固态盘都改善了尾延迟,其中包括将服务质量(QoS)为7个9事务的4 KB 随机读取延迟降低多达 80%,真正为企业和云环境提供低延迟、增强的管理功能、可扩展性以及关键的全新 NVMe 特性。

总的来说,在关键工作负载不断变化,以及数据价值越来越重要的今天,英特尔提供的以第三代至强可扩展处理器、英特尔傲腾持久内存200系列以及全新的固态盘为代表的针对工作负载优化的多种产品组合,更好的帮助了企业在以数据为中心的时代,释放出了更多的数据价值,加速了各行各业的数字化转型和智能化升级,由此也真正让数字经济实现了更快的落地。

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简介:企业级市场观察和思考