Harikrishnan - Persistent = 基于内存的存储节点

背景与问题
印度发展先进计算中心（C-DAC）指出，I/O 是 HPC（高性能计算）领域的性能瓶颈，未来 HPC 计算机上的计算与 I/O 容量差异将加剧，需要新的存储架构和技术来满足需求。

持久内存与存储技术
持久内存（PMEM）作为第三层级存储，兼具内存和存储特性，支持按字节地址直接访问数据，且数据在电源循环中保留。其优势在于通过将存储更接近计算，解决计算和存储局部性问题，提高性能。

持久内存市场与主要厂商
市场上投资持久内存的主要公司包括英特尔、美光、三星、西部数据等。英特尔 Optane 持久内存基于 3D XPoint 技术，提供 Volatile（易失性）和 Persistent（持久性）两种操作模式。

基于持久内存的存储节点
存储节点采用英特尔至强 CPU 和持久内存（如 Optane PMEM），通过 6 个 DDR 通道（每个通道两个 DIMM 插槽）实现计算与存储的紧密结合。持久模式通过非易失性访问减少 I/O 瓶颈，易失性模式适用于未修改应用程序。

操作系统支持与 DAOS 技术
支持 Optane 持久内存的操作系统包括 CentOS、RHEL、SLES、Ubuntu、VMware ESXi 及 Windows Server 等。DAOS（分布式异步对象存储）利用 Optane PMEM 和 NVMe SSD，通过字节可寻址特性避免块瓶颈，实现高带宽和 IOPs。

性能提升与硬件配置
存储节点通过 Optane PMEM 和 NVMe SSD（E1.S、E1.L、AIC、U.2、M.2）实现性能飞跃，将存储 I/O 从毫秒级提升至微秒级。SCM（存储类内存）与 SSD 比率建议为 6%，以支持元数据存储和区块友好型大 I/O 操作。

结论
基于持久内存的存储节点通过 Optane PMEM 和 NVMe SSD，显著缓解 HPC 环境中的 I/O 瓶颈，提升存储性能，支持多种主流操作系统，为未来高性能计算提供关键技术方案。