基於英特爾架構的Giga Spaces Insight Edge Platform

眾所周知，數據正呈指數級增長（從2010年至2020年預計會增加50倍），而數據必須得到合理使用才能彰顯其價值。

現在，企業需要深究的是如何最充分地利用所有數據，即實時獲取數據，根據這些數據制定決策並根據這些決策採取相應的行動。但是企業如何做到這些可能面臨著困境，特別是隨著人工智慧（AI）、物聯網（IoT）、機器學習（ML）和深度學習（DL）技術的不斷發展，需要企業立刻採取相應的行動並確保未來具備敏捷性和可擴展性。然而，不斷發展的技術並不是唯一的障礙。企業還需要找到一種方法，以便在分析數據的同時為應用提供所需的服務—這種方式既不會影響性能，也不需要維護多個基礎設施。

基於英特爾架構的GigaSpacesInsightEdgePlatform*可以滿足企業的上述需求。InsightEdgePlatform是一個開源的內存型洞察平台。它不僅兼具快速數據分析和事務處理能力，能讓企業實現即時商業洞察並採取相應的行動；還具有超低的延遲，能讓企業在短短几毫秒內訪問時間敏感型數據並採取相應的行動。無論現在還是將來，通過將InsightEdgePlatform、英特爾至強可擴展處理器和英特爾傲騰固態盤（SSD）與集成式BigDL*搭配使用，企業可輕鬆地在實時分析和AI應用領域實現創新，同時降低相關的風險和總體擁有成本（TCO）並實現高敏捷性。

為了了解基於英特爾至強可擴展處理器和英特爾傲騰固態盤的InsightEdgePlatform的運行情況（相較於基於上一代處理器和固態盤的InsightEdgePlatform），GigaSpaces進行了內部測試。這項測試比較了基於以下兩種配置的InsightEdgePlatform的查詢和載入時間：英特爾至強可擴展處理器和英特爾傲騰固態盤；英特爾至強處理器E5-2660v4和英特爾固態盤DCP3700系列。結果顯示，與上一代架構相比，採用新一代英特爾架構時，該平台具有更快的查詢和載入速度。新一代的英特爾架構還為GigaSpaces用戶帶來了其他益處。

GigaSpacesInsightEdgePlatform

GigaSpacesInsightEdgePlatform所採用的核心技術是GigaSpacesXAP*內存數據網格。該平台將快速數據分析功能、AI、ML、DL和實時應用整合到了一個高性能的成熟軟體平台上，它可以部署在雲端、本地或混合環境中。該平台包含完整的ApacheSpark*發行版，並將Spark分析框架與所有的XAP內存數據網格功能集成在一起。

Spark發行版由高度可用的集群層來管理，該層具備自愈、99.999%可用性、無單點故障、本地和區域性冗餘等優點。2通過共置Spark作業以及數據網格的低延遲應用結構，用戶無需再將分析功能和應用分隔開。用戶可以即時訪問洞察結果，並根據洞察結果制定決策。

基於英特爾架構的GigaSpaces InsightEdge Platform

基於英特爾架構的GigaSpacesInsightEdgePlatform在本地、雲端和混合雲部署中均具有極佳的性能表現。與上一代英特爾至強處理器E5v4家族相比，英特爾至強可擴展處理器具有更加出眾的性能。英特爾至強可擴展處理器還具備以下優點：能為每個系統提供更多的內存，易於擴展，支持低延遲以及較高的每秒輸入/輸出（I/O）操作次數（IOPS）。通過為每個系統提供更多的內存，用戶可以在佔用較少RAM的情況下實時存儲、處理和分析數據密集型應用和工作負載，這有助於避免集群的無序擴張並降低本地TCO。

用於存儲數據的英特爾傲騰固態盤有助於進一步縮短訪問已存儲數據時出現的延遲，以提高吞吐量並縮短響應時間。英特爾傲騰固態盤還能通過緩解集群和組件的無序擴張、最大限度減少活動部件並實現多層數據存儲（InsightEdgePlatform可立即訪問所存儲的數據），幫助降低TCO。英特爾傲騰固態盤是對GigaSpacesXAPMemoryXtend*（一個多層數據存儲架構）的補充。這些解決方案組合在一起，可以構建一個混合存儲模型，其中熱數據存儲在RAM中，冷數據存儲在固態盤中，這樣便可通過減少所佔用的RAM來降低成本。

圖1.GigaSpacesInsightEdgePlatform

測試展現了新一代平台的性能

為了展示基於新一代英特爾至強可擴展處理器的GigaSpacesInsightEdgePlatform在本地部署方面的性能表現，GigaSpaces進行了內部測試。GigaSpacesInsightEdgePlatform上對4GB大小的數據集進行了地理空間和高級數據分析，以求實時制定運營決策。這項測試比較了以下兩種配置：英特爾至強鉑金8168處理器和英特爾傲騰固態盤DCP4800X系列；英特爾至強處理器E5-2660v4和英特爾固態盤DCP3700系列。英特爾至強鉑金8168處理器和英特爾傲騰固態盤DCP4800X系列將平台的數據載入時間縮短了33%，並將平台的查詢時間縮短了23%（參見圖2和圖3）。

圖2.比較結果：採用英特爾至強處理器E5-2660v4和英特爾固態盤DCP3700系列的GigaSpacesInsightEdgePlatform*的數據載入時間為36.5秒；採用英特爾至強鉑金8168處理器和英特爾傲騰固態盤DCP4800X系列的GigaSpacesInsightEdgePlatform*的數據載入時間為24.3秒

圖3.比較結果：採用英特爾至強處理器E5-2660v4和英特爾固態盤DCP3700系列的GigaSpacesInsightEdgePlatform*的數據查詢時間為9.4秒；採用英特爾至強鉑金8168處理器和英特爾傲騰固態盤DCP4800X系列的GigaSpacesInsightEdgePlatform*的數據查詢時間為7.2秒

為何採用英特爾至強可擴展處理器

英特爾至強可擴展處理器能夠縮短GigaSpacesInsightEdgePlatform的數據載入和查詢時間。因為相較於英特爾至強處理器E5v4家族，英特爾至強可擴展處理器能為在線分析處理（OLAP）和在線事務處理（OLTP）提供更多的內存支持。英特爾至強可擴展處理器有六個內存通道，而測試中所用的英特爾至強處理器E5v4家族只有四個通道。前者還提供了更為靈活的配置，可以更好地滿足高容量高性能計算（HPC）應用和內存密集型工作負載的各種需求。

它可以支持最多8路，每路最高1.5TB內存容量，8路配置提供總計12TB容量，從而增加了內存支持。另外，英特爾至強鉑金處理器具備更多線程；配備DDR4-2666內存；其高速外圍設備互連*（PCIe*）3.0帶寬的通道數也多了8個，達到48個，而在英特爾至強處理器E5v4家族中僅有40個。

除了比上一代處理器具有更多的內核和線程外，英特爾至強可擴展處理器還採用了全新的微架構，這使得所有CPU具有一致的形狀，因而任何CPU都能插入相同的英特爾SocketP型插槽。這意味著系統能夠從雙路擴展到4路或8路，而無需第三方提供的外部晶元組。

全新的微架構是英特爾至強可擴展處理器的優勢之一。英特爾至強可擴展處理器採用一系列全新增強技術，增加了內存容量和新架構，從而提升了性能、可靠性、可用性、可維護性和可管理性。這些技術包括：

?經過優化且無需配備圖形處理單元（GPU）的機器學習和深度學習框架：用戶無需配備GPU，也不會影響性能。

?集成式英特爾QuickAssist技術（英特爾QAT）：在軟體定義基礎設施（SDI）中的伺服器、存儲和網路之間實現了數據壓縮和加密等關鍵工作負載的硬體輔助加速。

?經過整合且可動態自動配置的內存、存儲和網路資源：可根據工作負載的需求，在本地、整個網路和公有雲中完成配置。

?存儲創新：包括支持英特爾傲騰固態盤和英特爾3DNAND固態盤，提升了數據密集型工作負載的效率和性能。

?英特爾卷管理設備（英特爾VMD）：支持通過PCIe匯流排以熱插拔方式更換NVMExpress*（NVMe*）固態盤，且無需關閉系統；標準化的LED管理功能則有助於快速識別固態盤的狀態。

英特爾傲騰固態盤可進一步提升性能

英特爾傲騰固態盤兼具內存和存儲器的特性，可以充分發揮英特爾至強可擴展處理器的潛能。英特爾傲騰固態盤有助於消除數據中心的存儲瓶頸，並能用更為經濟的方式處理更大的數據集。英特爾傲騰固態盤可以幫助您加速交付應用，降低延遲敏感型工作負載的事務成本，並改善整個數據中心的TCO，因為這些固態盤可以：

?實現高達500,000的IOPS，相當於在隊列深度為11的情況下，約2GB/s的速度。

?保持一致的讀取響應時間，無論驅動器的寫入吞吐量是多少。讀取響應時間可保持在30微秒（μs）以下，同時可承受高達2GB/s的隨機寫入壓力。

?採用英特爾內存驅動技術，該技術將固態盤整合到內存子系統中，並使固態盤像DRAM一樣顯示在操作系統和應用中，從而大幅擴展系統內存。

BigDL和英特爾數學核心函數庫（英特爾MKL）

GigaSpacesInsightEdgePlatform集成了BigDL和英特爾數學核心函數庫（英特爾MKL），並在各個Spark任務中充分利用了多線程編程技術。BigDL是一個適用於Spark的分散式深度學習庫，它允許用戶以Scala*或Python*程序的形式創建深度學習應用，並充分利用可擴展Spark集群的強大功能。英特爾MKL包含經過高度優化、線程化和矢量化的數學函數，可以提高各種英特爾處理器的性能。

藉助基於英特爾架構的GigaSpacesInsightEdgePlatform，減少基礎設施的無序擴張並降低TCO

洞察驅動型企業知道，切實可行的數據洞察可以增加企業收入、削減成本、降低風險並使公司超越競爭對手。此外，如果選擇訪問即時數據並根據洞察結果採取行動，企業即可通過為內存數據分析和應用使用單個平台（即基於英特爾至強可擴展處理器和英特爾傲騰固態盤的InsightEdgePlatform）來減少基礎設施並降低TCO，從而實現上述目標。

備註：英特爾技術的特性和優勢取決於系統配置，並需要藉助兼容的硬體、軟體或服務來實現。性能會因為系統配置的不同而有所插以。任何計算機系統都無法提供絕對的安全性。請聯繫您的系統製造商或者零售商，或訪問inrtel.cn了解更多信息。

英特爾技術可能需要支持的硬體、特定軟體或服務激活，請資訊您的系統製造商或零售商。

在特定系統中對軟體性能進行特定測試，硬體、軟體或配置的任何插以都可能影響實際性能。當您考慮採購時，請查詢其他信息來測評估性能

描述的成本降低方案旨在作為舉例，說明指定的英特爾架構產品在特定環境和配置下，可能如何影響未來的成本和提供成本節省，環境將有多不同。英特爾不保證任何成本和成本的節約。

英特爾、至強、英特爾傲騰和英特爾標識是英特爾公司在美國和/或其他國家的商標。

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