【2018關鍵趨勢7：伺服器分層式記憶體】NVM儲存記憶體技術漸成熟，伺服器邁向記憶體分層新架構

在2017年，隨著新一代資料中心走向超高速儲存應用時代，伺服器儲存架構也開始有了更重大的發展，不只是採用高速傳輸介面的NVMe在伺服器市場上普及成為主流，隨著非揮發性記憶體（NVM）技術步入成熟，新一代的高速儲存等級記憶體（Storage Class Memory），也開始在伺服器上逐漸展露頭角，甚至更將成為影響2018年伺服器設計架構發展的關鍵，將發展出全新的分層儲存（Multi-Tier）式的記憶體資料存取架構。

過去1年來，在伺服器儲存裝置市場上，開始出現不少採用新型NVM技術推出的高速儲存等級記憶體，以和傳統的DRAM及NAND Flash記憶體作區隔，強調資料存取速度更貼近DRAM，同時兼具有NAND Flash資料永久保存的特性，如英特爾傾全力發展3D XPoint技術所推出的Intel Optane記憶體就是其中之一，強調存取速度可達到現行NAND Flash的1千倍，而且單位成本相較DRAM低廉，可用來補足現行DRAM及NAND flash資料存取使用上的不足。

英特爾在2017上半年針對了伺服器市場推出首款Optane SSD固態硬碟，具備更快的資料存取速度與更長的使用壽命，做為伺服器的儲存裝置或快取，而且還可以當作記憶體配置的延伸，能利用軟體定義記憶體技術，將Optane SSD與DRAM組成一個更大記憶體資源池，來突破現有伺服器原本的系統記憶體最大容量上限，大幅增加系統記憶體空間，以提高伺服器運算承載效能。

另外還有記憶體及儲存廠商則改從記憶體模組介面來著手，如美光（Micron）等，利用DRAM與NAND Flash兩者組合推出的持續儲存記憶體模組NVDIMM（Non-Volatile Dual In-line Memory Module），同樣兼具高速記憶體效能與資料永存特性，也被當作儲存等級記憶體來使用。目前一些主要伺服器廠商，如HPE、Dell等，在新款伺服器產品上，都已正式支援NVDIMM。

迎接超高速儲存應用時代，伺服器記憶體也將出現分層儲存架構

隨著採用不同NVM技術的儲存等級記憶體，逐漸在伺服器市場上站穩腳步，2018年伺服器儲存架構也將出現重大的變革，不再採用傳統3層式資料存取架構（第1層：CPU快取、第2層：DRAM、第3層：SSD固態硬碟，或傳統硬碟）來存取資料，而將發展出全新的分層儲存的記憶體存取架構，來存放不同用途的資料，就像是儲存系統常見的自動分層設計，讓企業可以視資料本身的重要性，或存取頻率，移動到不同層的儲存等級記憶體來存放，同時兼顧成本和存取效能。

伺服器記憶體分層架構的出現，對於企業資料中心來說，將更容易用來滿足各種複雜大型運算任務對於資料存取延遲的需求，包括在高效能運算、大數據分析、商業應用、人工智慧，以及深度學習方面應用等，讓需要不同存取速度的資料，可以自動存放在不同層級的高速儲存記憶體上，例如，當資料離開了CPU的快取之後，進到下一層時，可用來存取使用頻率較高的重要資料（或稱為Hot Data），資料經過下一層，速度就沒上層快，但記憶體容量變大，能存放更多資料，再下一層，記憶體配置再加大，可存取較無迫切需求的資料。

伺服器邁向記憶體自動分層新架構，也將成為Dell 2018年伺服器發展的重要戰略。戴爾全球伺服器解決方案部門總裁Ashley Gorakhpurwalla就表示，當伺服器開始有了記憶體分層架構以後，未來將能透過記憶體分層管理軟體，同時管控不同層記憶體間的資料轉移，或是提供其他軟體儲存服務，如資料重覆存取使用，或者利用儲存快照（snapshot）來備份資料等，甚至還可以將多臺伺服器內含有數層的儲存記憶體，建構成為共享式記憶體資源池，可以依需求快速靈活的調度，做為企業不同應用系統快速存取的使用。

臺灣IBM硬體系統事業部總經理李正屹也認為，將來伺服器儲存架構的發展，將會效仿儲存系統的作法，可以利用軟體定義儲存（Software Defined Storage）方式，來實現記憶體自動分層，讓不同用途的資料，可以動態地存取在不同層級的儲存裝置上，來滿足企業不同應用任務的需求。