下一代计算机架构将是什么样？先看看

[Hacker Alliance，2016年12月6日] HPE宣布成功开发“内存驱动计算”. 它颠覆了以前将CPU用作计算机核心的做法，并采用了多个处理器共享中央存储群集的操作模式.

尽管HPE声称该架构具有极其广泛的适用性，但它主要是为大型数据中心设计的，尤其是IoT大数据的分析和处理. 此外，HPE并没有打算将基于全新架构的产品引入服务器市场. 这次会议更像是一则广告，旨在宣传使用HPE新技术的各种企业产品，特别是HPE的持久性存储非易失性存储产品正在开发中. 将来，新的计算体系结构是否会扰乱企业服务器市场？我们将拭目以待.

众所周知，当今的计算机基于CPU，并辅以内存和硬盘存储. 这实际上是1940年代“计算机之父”约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）设计的系统体系结构，已有60多年的历史了.

计算机巨头HPE（惠普企业）认为，变革计算机系统架构的时机已经成熟.

本月28日，（QQ公众号: Hacker Alliance）获悉，HPE宣布已成功开发出下一代计算机体系结构: 基于存储的计算. 这个概念使用存储而不是处理器作为计算机操作的核心. HPE相信它可以带来几个数量级的计算性能和效率提升.

注意: HP（Hewlett Packard Enterprise）是Hewlett Packard Enterprise的全名.

演示: 从传统的基于CPU的计算架构到基于存储的计算架构

如图所示，具有传统体系结构的大型数据中心浪费了很多系统间数据传输的工作. 在基于存储的计算体系结构中高性能计算机 架构，多个SoC共享一个中央存储集群高性能计算机 架构，从而大大提高了数据传输效率.

作为“基于存储的计算”的概念验证，HPE还演示了使用新一代计算架构的原型:

研究人员正在组装“机器”原型的核心组件

“机器”原型的组装完成

每个原型SoC都有一个独立的DRAM（系统内存），但是通过光子通信共享2至4TB的“永久内存”. 所有处理器都可以通过光纤连接到其他节点上的持久性存储. 这构成了一个具有巨大容量和可字节寻址的中央存储集群. 该公司没有透露CPU信息，但是国外媒体猜测它可能使用64位ARM v8-A或Intel X86处理器.

HPE通过此原型进行了演示:

HPE说，这种新的计算体系结构可以允许各种基本模块根据HPE工程师的设计一起工作.

根据美国公司Gardner的数据，到2020年，全球物联网设备将达到208亿台，这将产生前所未有的数据量. 到那时，数据的增长速度将比现有的计算体系结构处理，存储和加密数据的速度快得多.

这需要数据中心和服务器将数据处理性能提高到前所未有的新水平. 当摩尔定律失败时，在现有的计算体系结构上实现该目标是不切实际的. 这是HPE“机器”项目的初衷: 开发用于数据中心和超级计算系统的下一代高性能计算体系结构.

“机器”项目徽标

上面的原型机诞生于“机器”项目. HPE声称“基于存储的计算”将推翻以CPU为核心的老式计算机体系结构. 因此，它将成为计算机开发历史上的“关键里程碑”.

HPE副总经理Antonio Neri告诉（QQ公众号: Hacker Alliance）: “'The Machine'是迄今为止HPE规模最大，最复杂的研究项目. 通过该原型，我们展示了“基于存储的前景“计算”的概念，并为相关创新打开了大门. 我们的客户和整个计算行业将从这项创新中受益. 我们将继续研究可以颠覆现有游戏规则的黑色技术. ”

在项目的设计阶段，仿真程序预测，新体系结构的运行速度将比现有计算系统快几个数量级. 现在，HPE已在现有计算机硬件上测试了新的软件编程工具，并证明了其在理论上可以在不同的工作条件下实现高达8000倍的计算速度.

基于不同任务下存储计算体系结构的计算速度. 其中，内存计算可以达到现有技术的15倍，海量图形推理可以达到100倍，近似搜索可以达到300倍，财务模型计算可以达到8000倍.

在扩展具有更多节点和存储空间的原型配置之后，HPE有望仍然实现类似的性能提升.

“机器”项目更加关注百亿亿次计算. 千兆计算是高性能计算的一个快速发展的领域. 它致力于开发性能比现有云计算平台高几个数量级的计算机设备.

除了出色的性能，HPE基于存储的计算架构还具有出色的可扩展性. 从小型物联网设备到千兆计算设备，都可以应用此架构. 这使其成为进行高性能计算和数据密集型任务（包括大数据分析）的理想平台.

HPE已决定不启动具有新体系结构的完整计算机系统. 这很可能是由于成本限制. 他们没有启动这个“机器”原型来创建产品，而是向世界展示了该项目的进度. 长期以来，这种原型机会是世界上唯一基于存储计算架构的计算机.

但是，“机器”项目开发的这一系列技术将被拆分并应用于每个HPE独立产品. 这些技术可以分为四类: 1.非易失性存储器（NVM，非易失性存储器）2.光纤3.软件生态系统4.安全性. 其中，非易失性存储产品和生态系统尤为重要.

HPE正在努力将可字节寻址（字节可寻址）的非易失性存储产品推向市场，该公司计划最早在2018/2019年实施它. 其目的是将DRAM的性能与传统存储产品的大容量和持久特性相结合. 利用“机器”项目的结果，HPE开发了持久性存储器，这是开发可字节寻址的非易失性存储产品的关键一步. 该公司已在ProLiant DL360和DL380 Gen9服务器上发布了HPE永久内存.

以下是HPE非易​​失性存储产品的路线图:

HPE在基于存储计算体系结构的软件开发方面做了很多工作. 今年，HPE宣布与Hortonworks和Spark合作在新架构上进行软件开发. 今年6月，HPE在Github上发布，以帮助开发人员熟悉用于新架构软件开发的代码包. 该公司计划明年在现有硬件上使用这些代码. HPE最早将于2018/2019年开始将下一代分析工具和应用程序集成到新系统中. 他们计划在未来几年内将生态系统技术和标准整合到完整的产品中.

该公司告诉（QQ公众号: Hacker League）他们将尽快使基于存储计算架构的辅助技术商业化，并推出各种衍生产品.

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