02 - PMSummit19 - Grun - 特性 - PM

PM 技术选择与应用权衡分析

核心观点

• PM（持久内存）技术作为新兴的内存层次结构层，并非简单的内存或存储替代品，其发展需考虑性能、容量、持久性等多维度权衡。
• PM 技术的选择需基于具体应用需求，包括可扩展性（单服务器/集群）、数据共享模式、性能/容量要求等系统目标。

技术分类与特性

• PM 技术可分为本地 PM 和远程 PM 两类，各有不同的性能、容量和持久性特点：
  • 本地 PM：包括 NVDIMM-N、NVDIMM-P、STT-MRAM、NRAM、PCM 等，主要优势在于高带宽和低延迟，适用于需要快速访问和持久性的场景。
  • 远程 PM：通过网络连接（如 PCIe、DDR NIC）实现，可扩展性强，但引入网络延迟，适用于分布式系统和高可用性需求。

应用场景与权衡

• 本地 PM 应用场景：
  • 数据可用性/保护：通过本地缓存实现高可用性，如复制数据到 RPM 以防数据丢失。
  • 性能提升：消除磁盘访问，如数据库应用中的快速响应。
  • 横向扩展：支持分布式数据库、分析应用、HPC 并行应用。
  • 共享数据：支持大型团队同时访问数据。
  • 其他：改进正常运行时间、快速重启、检查点恢复等。
• 远程 PM 应用场景：
  • 数据可用性/保护：通过远程复制实现高可用性。
  • 横向扩展：扩展内存容量，支持分布式系统。
  • 共享数据：支持分布式应用中的数据共享。
  • 其他：协作应用、HPC 检查点/重启、机器学习等。
• 权衡要点：
  • 本地 PM：需权衡持久性、性能、容量，适用于需要高可用性和快速访问的场景。
  • 远程 PM：需权衡持久性、性能、容量、数据可用性，适用于分布式和可扩展系统。

技术挑战

• NUMA 问题：远程 PM 的网络延迟和资源分配不均。
• 交易模型：拉操作与推操作的适配问题。
• 异步操作：网络引入的延迟影响。
• 透明度：远程 PM 的访问不如本地 PM 直接。

结论

• PM 技术的选择需综合考虑应用需求、系统目标和技术特性，超越持久性本身，关注成本、性能和容量平衡。
• PM 作为加速器或新应用模型的推动者，需根据具体场景选择合适的本地或远程方案，并解决其技术挑战。