“数据是未来的石油“早已成为业界共识，这便意味着如何有效地存储数据并尽可能地释放其价值成为企业数字化转型速度与结果的关键。而这，也是英特尔宣布从以晶体管为中心到以数据为中心转变后，将内存&存储技术列为其六大技术支柱的原因。
英特尔的内存&存储金字塔多三层
计算机硬件常识中，DRAM内存+NAND SSD固态硬盘+HDD机械硬盘为最常见的内存&存储架构，这样的三层金字塔结构在SSD走向大众市场后沿用了许久。而随着数据时代的到来，英特尔将内存&存储金字塔“修”到了六层：DRAM+傲腾数据中心级持久内存+傲腾SSD+NAND SSD+QLC 3D NAND SSD+HDD。
在英特尔看来，传统内存&存储金字塔看似很完整，但面对数据爆炸、需求多样化、数据处理效率极高的现状，却存在着诸多壁垒和鸿沟。如在DRAM层，DRAM的容量增长速度远跟不上数据的增长速度，“要改善计算平台的性能，不只是要改善CPU的性能，还需要内存能提供足够的数据才能提高整体性能。” 这是英特尔中国区非易失性存储事业部总经理刘钢眼中的壁垒之一。
英特尔中国区非易失性存储事业部总经理刘钢
DRAM与NAND SSD之间的时延差距则是刘钢眼中的第二个壁垒。DRAM的时延通常在十几ns，而NAND SSD的时延却得到百us，这意味着，CPU要“焦急地等着”NAND SSD的响应。
第三个壁垒便是如何用低成本、大容量的NAND SSD更大规模替代HDD。这源于当下的数据中心所存储的数据约每三年增加两倍，而硬盘容量每九年才增加两倍，性能更高的NAND SSD却可以做到每两年增加两倍。
以上便是英特尔通过傲腾数据中心级持久内存（以下简称傲腾）、傲腾SSD、QLC 3D NAND SSD重塑内存&存储金字塔的原因：通过傲腾扩大内存层级的容量；通过傲腾SSD消除内存与NAND SSD之间的延时差距；通过QLC 3D NAND SSD取代HDD实现海量数据存储。
落于实地 带来价值
当然，数字化转型不是纸上谈兵。自然，内存&存储金字塔的重塑不能仅停留在技术、产品层面，只有落于企业业务中，为企业带来价值，英特尔对内存&存储金字塔重塑的也才能有意义。
在笔者对英特尔内存&存储金字塔的长期跟踪中，最大的感受便是，英特尔傲腾、傲腾SSD、QLC 3D NAND SSD已经在诸多客户业务中有应用落地，并带来巨大商业价值。如腾讯云，将傲腾运用于自家Redis云数据库服务，在获得更大内存容量支持的同时，实现了同等成本下更优质的Redis云数据库服务能力。
百度智能云则将傲腾SSD和QLC 3D NAND SSD引入其全闪方案，通过这样对象存储引擎的部署，可为AI训练、HPC等场景提供统一的对象存储接口，获得稳定出色的系统性能。
再如浪潮，双方不仅联合推出优化Ceph方案，近期更共同开发中国首款采用傲腾双端口NVMe SSD的全闪存储——AS5000G5-F，实现了高达800万IOPS、0.1ms延时，是当前业界最高性能的中端存储。
这些也只是英特尔对内存&存储金字塔重塑过程中的几个典型案例。总结来看，英特尔的傲腾和傲腾SSD已广泛应用于HPC、AI、数据库、云计算、通信和存储的各种场景中，其中不乏企业的核心负载和业务。
不止“X、Y、Z轴”的持续创新
“英特尔是一家伟大的公司。”这是英特尔的员工评价英特尔时，最常说到的一句话。做出这样评价的理由是：这家技术公司，从未停止在技术上的投入与创新。在与英特尔的沟通中，刘钢也详解谈到了英特尔接下来要如何将其内存&存储金字塔打造得更加坚实。
无论是傲腾/傲腾SSD的组成介质3D Xpoint，还是传统SSD的NAND介质，二者均采用3D堆叠，这也意味着，要想拓展傲腾、傲腾SSD、3D NAND SSD的容量，可从“X、Y、Z轴”三个不同方向着手。
事实也的确如此，刘钢透露，相比第一代采用两个Deck堆叠的3D Xpoint介质，第二代3D Xpoint介质将采用四个Deck堆叠，密度的提高意味着采用第二代3D Xpoint介质堆叠的傲腾/傲腾SSD在每GB成本上将更具性价比。同样，在3D NAND上，英特尔也将向144层堆叠迈进。这两类产品也将于明年走向市场。
但“X、Y、Z轴”上的扩展，仅仅是英特尔在内存&存储技术上创新的一部分。在内存&存储产品上，除了存储介质，还有CMOS控制电路。英特尔的做法是将存储介质与CMOS控制电路分开排列，将CMOS控制电路放在存储介质下方，以尽可能提升存储密度。以刘钢所讲的例子形容就是：“将高楼的车库建在地下，这样停车才不会占小区其他面积。”
同时，目前3D NAND的实现形式分为Floating Gate浮栅式结构和Charge Trap电荷捕获型结构两种。英特尔采用的便是前者，在刘钢看来，相比Charge Trap技术，Floating Gate技术的工艺要求更高，同时也有助于光刻和蚀刻工艺实现3D NAND更高层次的堆叠。除此以外，在3D NAND上，除将3D QLC NAND向144层堆叠外，英特尔也在着手PLC颗粒的研发。
另一方面，傲腾留给外界的印象便是这仅是一款采用新型3D Xpoint介质的内存产品或存储产品，而实际上的傲腾，大大超过3D Xpoint的范畴。英特尔技术专家谈到：“傲腾不仅是介质，还有英特尔相应在CPU方面做的很多优化，再加上互连技术以及英特尔的一些软件，包括库和驱动器，还有存储和存储控制器，所有加在一起才是傲腾技术，这是一个整体的解决方案。”
结语
从做存储起家，到生产CPU全球知名，再到今天传输、计算、存储并行，50年里，英特尔一直在围绕一件事：数据。面对已经到来的人工智能以及即将到来的万物互联，英特尔的六大技术支柱又将如何构建以数据为中心的时代？想必在内存&存储上，英特尔已有了清晰答案，那便是对原有内存和存储层级的不断重塑以及在此基础上的持续技术投入和创新。
本文属于原创文章，如若转载，请注明来源：英特尔如何构建以数据为中心的内存&存储金字塔//stor.zol.com.cn/734/7342422.html
