SAP HANA如何使用非易失性内存
什么是非易失性内存（nvm）
我们在学校学习计算机基础时，教材上会写着一个基础知识：硬盘上的数据在计算机关机后还可以保存，而内存里的数据在断电后就丢失了—这就是易失的含义。近几年，出现了一种新型的内存技术—非易失性内存。
非易失性内存（non-volatilememory，简称nvm）结合了传统的动态随机内存（dram）和闪存存储（nand）的特性。由于这项技术还在起步期，所以命名上有些混乱：如非易失性随机存储器（non-volatile ram，简称nvram），持久性内存（persistentmemory，简称pmem）或存储级内存（storage class memory，简称scm）。
但无论非易失性内存被叫做什么，都是指的与dram相反，在掉电后不丢失数据，读写性能相近，价格略低的新型存储技术。这种技术有两种不同的使用方式，一种方式是连接pci-e或sata作为外存使用，也就是固态磁盘，此时的nvm相当于更快的闪存盘。另一种方式是，与传统dram混合，或完全替代dram插在内存槽位，作为计算机的内存使用。
非易失性内存有stt-ram、pcm、rram等基于不同原理的技术方向。这些方案在访问延迟、密度等关键性能指标上各有优劣，其中3d xpoint内存技术是目前比较成熟的方案，并且已经实现了产品的商业化。
3d xpoint™ optane（傲腾）是由英特尔和美光开发的一种非易失性内存。由于具备以下四点优势，3dxpoint被看做是存储产业的一个颠覆者：
比nand闪存快1000倍； 成本只有dram内存的一半； 使用寿命是nand的1000倍； 密度是传统存储的10倍；
英特尔认为，这样的性能可以让用户根据不同的需求来选择新的存储系统组合，如可以组成dram / 3dxpoint / nand的三级存储方案，或者是3dxpoint代替dram和nand，亦或是dram / 3d xpoint的两级方案，甚至也可以是3dxpoint / nand方案。
sap hana如何使用nvm
2017年在奥兰多举行的sap sapphire now大会上，英特尔首次现场展示了其 dimm 外形的nvm解决方案，并和sap联合宣布将创新的3d xpoint内存技术整合到sap hana中，使得sap hana成为业界首批使用这种新式内存的企业级产品。
在去年发布的hana2 sps03版本中，hana已经在软件层面提供了对nvm的支持。sap hana使用nvm内存最重要的原因是，它可以像dram一样进行字节寻址，并且可以被cpu视为ram，从而提供快速的读写性能。它的时延特点也非常接近dram。具体来看，nvm作为计算机内存的一部分，专用于存放列存储表的主数据段（main data），通常这部分存储占全表90-95％的数据。同时，表的delta数据段（delta data）会继续存储在dram内存中（用于尽可能快的读写相对少量的数据）。而对于行存储表和用于计算的内存，仍然会使用传统的dram内存。同时，在hana架构中依然有数据持久层，数据仍会被写入磁盘（可能是ssd或传统磁盘）上。
使用nvm的hana架构
nvm特性既可以对整个hana数据库生效，也可以选择性的对一些数据对象启用，例如可以指定某些表、表分区，或表的特定列启用持久内存，以便满足特定的数据规划需求。
对于一些写操作密集的场景，如高并发、大压力的oltp应用，之前可能会被认为并不适合hana。但在现在我们可以尝试配置nvm固态硬盘以提升日志卷的iops性能，以避免出现日志卷的写入性能瓶颈。
什么时候可以在hana上使用nvm
由于hana一体机的特点，使用最新的nvm内存需要的是整个软硬件业界的共同努力。目前sap hana数据库（hana2 sps03）已经实现了对nvm的支持，suse linuxenterprise server（sles）的新版本（sles 12 sp4， sles 15）也已经在操作系统层面提供了对nvm的支持。
但是，目前英特尔至强处理器只支持将3d xpoint作为磁盘方式使用。而支持3dxpoint内存方式，也就是3d xpoint dimm的新至强处理器（cascadelake）的服务器将会在不久之后大量上市。所以我们暂时还没有在hana服务器中见到使用新一代的内存技术的产品。好消息是，sap、英特尔及各家hana的硬件合作伙伴已经开始测试使用这一最新内存技术的产品，nvmdimm在hana服务器上的出现并不遥远。
nvm为hana带来的优势
随着人工智能、5g、自动驾驶和虚拟现实的发展，企业生成的数据越来越多，在hana中需要承载的数据规模也越来越大。在系统重启后，保存在nvm内存中的主数据段仍在内存中，无需重新从磁盘加载，这极大加快了hana的启动时间，并且降低计划内与计划外系统停机时间。对于已经拥有大数据量的hana用户来说，原先重启之后需要等待的漫长数据加载时间，现在可以极大的缩短了。
由于技术的不同，单条nvm内存的容量会比传统dram大很多。因此，对于有海量数据存储要求的用户，将数据存储在内存中的可能性也相应变大，也就会有更多的用户能享受到hana内存计算技术带来的性能提升。并且，同样大小的nvm成本比dram有显著的降低，还能够节省用户硬件投资的tco。
随着非易失性内存相关的软硬件技术的快速演进和成熟，在今后的计算机架构中，磁盘的作用和价值会越来越小，甚至被完全取代。完全基于内存寻址设计、优化的hana会逐步显示出更强大的活力，发挥全内存计算的优势，成为一种全场景的通用数据平台。
作者：毛铭琪 sap资深售前架构师
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3.3V/5V驱动耦合器:TLP2366
我们在学校学习计算机基础时，教材上会写着一个基础知识：硬盘上的数据在计算机关机后还可以保存，而内存里的数据在断电后就丢失了—这就是易失的含义。近几年，出现了一种新型的内存技术—非易失性内存。
非易失性内存（non-volatilememory，简称nvm）结合了传统的动态随机内存（dram）和闪存存储（nand）的特性。由于这项技术还在起步期，所以命名上有些混乱：如非易失性随机存储器（non-volatile ram，简称nvram），持久性内存（persistentmemory，简称pmem）或存储级内存（storage class memory，简称scm）。
但无论非易失性内存被叫做什么，都是指的与dram相反，在掉电后不丢失数据，读写性能相近，价格略低的新型存储技术。这种技术有两种不同的使用方式，一种方式是连接pci-e或sata作为外存使用，也就是固态磁盘，此时的nvm相当于更快的闪存盘。另一种方式是，与传统dram混合，或完全替代dram插在内存槽位，作为计算机的内存使用。
非易失性内存有stt-ram、pcm、rram等基于不同原理的技术方向。这些方案在访问延迟、密度等关键性能指标上各有优劣，其中3d xpoint内存技术是目前比较成熟的方案，并且已经实现了产品的商业化。
3d xpoint™ optane（傲腾）是由英特尔和美光开发的一种非易失性内存。由于具备以下四点优势，3dxpoint被看做是存储产业的一个颠覆者：
比nand闪存快1000倍； 成本只有dram内存的一半； 使用寿命是nand的1000倍； 密度是传统存储的10倍；
英特尔认为，这样的性能可以让用户根据不同的需求来选择新的存储系统组合，如可以组成dram / 3dxpoint / nand的三级存储方案，或者是3dxpoint代替dram和nand，亦或是dram / 3d xpoint的两级方案，甚至也可以是3dxpoint / nand方案。
sap hana如何使用nvm
2017年在奥兰多举行的sap sapphire now大会上，英特尔首次现场展示了其 dimm 外形的nvm解决方案，并和sap联合宣布将创新的3d xpoint内存技术整合到sap hana中，使得sap hana成为业界首批使用这种新式内存的企业级产品。
在去年发布的hana2 sps03版本中，hana已经在软件层面提供了对nvm的支持。sap hana使用nvm内存最重要的原因是，它可以像dram一样进行字节寻址，并且可以被cpu视为ram，从而提供快速的读写性能。它的时延特点也非常接近dram。具体来看，nvm作为计算机内存的一部分，专用于存放列存储表的主数据段（main data），通常这部分存储占全表90-95％的数据。同时，表的delta数据段（delta data）会继续存储在dram内存中（用于尽可能快的读写相对少量的数据）。而对于行存储表和用于计算的内存，仍然会使用传统的dram内存。同时，在hana架构中依然有数据持久层，数据仍会被写入磁盘（可能是ssd或传统磁盘）上。
使用nvm的hana架构
nvm特性既可以对整个hana数据库生效，也可以选择性的对一些数据对象启用，例如可以指定某些表、表分区，或表的特定列启用持久内存，以便满足特定的数据规划需求。
对于一些写操作密集的场景，如高并发、大压力的oltp应用，之前可能会被认为并不适合hana。但在现在我们可以尝试配置nvm固态硬盘以提升日志卷的iops性能，以避免出现日志卷的写入性能瓶颈。
什么时候可以在hana上使用nvm
由于hana一体机的特点，使用最新的nvm内存需要的是整个软硬件业界的共同努力。目前sap hana数据库（hana2 sps03）已经实现了对nvm的支持，suse linuxenterprise server（sles）的新版本（sles 12 sp4， sles 15）也已经在操作系统层面提供了对nvm的支持。
但是，目前英特尔至强处理器只支持将3d xpoint作为磁盘方式使用。而支持3dxpoint内存方式，也就是3d xpoint dimm的新至强处理器（cascadelake）的服务器将会在不久之后大量上市。所以我们暂时还没有在hana服务器中见到使用新一代的内存技术的产品。好消息是，sap、英特尔及各家hana的硬件合作伙伴已经开始测试使用这一最新内存技术的产品，nvmdimm在hana服务器上的出现并不遥远。
nvm为hana带来的优势
随着人工智能、5g、自动驾驶和虚拟现实的发展，企业生成的数据越来越多，在hana中需要承载的数据规模也越来越大。在系统重启后，保存在nvm内存中的主数据段仍在内存中，无需重新从磁盘加载，这极大加快了hana的启动时间，并且降低计划内与计划外系统停机时间。对于已经拥有大数据量的hana用户来说，原先重启之后需要等待的漫长数据加载时间，现在可以极大的缩短了。
由于技术的不同，单条nvm内存的容量会比传统dram大很多。因此，对于有海量数据存储要求的用户，将数据存储在内存中的可能性也相应变大，也就会有更多的用户能享受到hana内存计算技术带来的性能提升。并且，同样大小的nvm成本比dram有显著的降低，还能够节省用户硬件投资的tco。
随着非易失性内存相关的软硬件技术的快速演进和成熟，在今后的计算机架构中，磁盘的作用和价值会越来越小，甚至被完全取代。完全基于内存寻址设计、优化的hana会逐步显示出更强大的活力，发挥全内存计算的优势，成为一种全场景的通用数据平台。
作者：毛铭琪 sap资深售前架构师
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rk3566相当于骁龙什么芯片？
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