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在上一篇《
TPC-C
性能翻倍：
Optane DIMM
持久内存
+SQL Server 2019
》中，我和大家讨论了
Intel OptaneDC Persistent Memory
（傲腾数据中心持久内存，代号
AEP
）在
App Direct
模式下的性能测试。对于传统关系型数据库来说，微软
SQL Server 2020
已经实现了
PMEM-aware
应用支持，数据库文件和日志文件都能直接放在
OptaneDIMM
上并
以
DAX
字节寻址方式访问
。当然从更大范围来看，
Redis
也能做到。
这次我还想从另一角度来写：除了性能，
评价
SCM
是否算成功应用还要看成本效益（
ROI
）
——无论替代内存还是
SSD
；当然前者还要多考虑一点
写寿命
。
本文给大家介绍的测试采用
Memory Mode
（内存模式）
，也就是给
Optane DIMM
充当内存，而传统
DRAM
做为
Cache
的应用。具体来说是在
VMware HorizonView VDI
（桌面虚拟化）平台上使用
View Planner
做的验证。
2
年前我曾和朋友一起写过《
揭秘
VDI
存储测试：
4
节点
SDS
模拟
12000
虚拟桌面
》，评估的微软
S2D
（
Storage Spaces Direct
）分布式存储为全
SSD + 100Gb/s RoCE
，并且只是在该集群上跑存储负载而非超融合。而今天讲的则是真正看
VDI
虚机的承载能力。
重内存负载
VDI
测试：
512GB
“混合内存”
vs. 384GB DRAM
这份参考测试报告来自
VMware
文档《
Intel Optane DC PersistentMemory “Memory Mode” Virtualized Performance Study
》，在本文结尾我会给出链接。
如上表，为了创建“重内存负载配置文件”，测试修改了
View Planner
标准的
Workload Profile
，在原有的
4
个应用软件中保留
2
个占用内存较多的
Office
和
Chrome
浏览器，同时将
Think Time
增加到
15
秒。
View Planner
测试中的
3
组操作中，
Group A
偏重交互，为
CPU
密集型；
Group B
为
I/O
密集型
，适合本次的内存测试。
上表中右边的配置，相当于用
512GB DCPMM
换掉了左边的
192GB DRAM
，
成本
上或许还能省点吧？
上面是对比测试的硬件配置。左边为
DRAM
系统，也就是
384GB
传统内存平台；右边则是
4
条
128GB Optane DCPMM
（每
CPU
插槽
256GB
），一共
512GB
系统可见内存容量，另有
12
条
16GB DRAM
共
192GB
做为
Cache
。
具体到每个
Windows 10
（企业版
1803
）
桌面虚拟机
的配置为
4
个
vCPU
核心、
12GB
内存
。
扩展阅读《
VDI
性能测试：
Win10
受漏洞补丁影响小于
Win7
》
《
CPU
漏洞补丁复盘测试：
Win10 1803
性能问题有解？
》
在
View Planner
测试的
Group B
操作中，
QoS
的许可阈值为
6
秒
，延时小于这一指标的虚拟机密度为有效成绩。
对于
384GB DRAM
内存系统来说，跑
45
个
12GB
内存的桌面
实际上已经是
超配（
over provisioning
）
了。测试中超过这一水平就会触发
balloon
，导致较高的客户机内存交换，甚至一些有限的主机（页面文件）交换。由于
SSD
的延时达不到要求，限制了虚拟桌面密度提升。
再看
512GB Optane
持久内存的系统，达到
55
个
12GB
内存的桌面也属于超配了，在
6
秒以内延时没有达到
60
虚机密度可能还有别的瓶颈（可参考下面我介绍的另一个测试）。
廉价大容量内存提高
CPU
利用率
上面这个测试平台引用自
Principled Technologies
的报告《
Give your VDI users thememory they need with server technology from Dell EMC and Intel
》，其中用于对比的
PowerEdge R730xd
和
R740xd
服务器，具体内存配置区别如下：
这里
Optane DIMM
的配置又比较豪华了——
12
条
128GB
组成
1.5TB + DRAM Cache
的系统。
384GB DRAM
对比左边的
256GB
看似有点不公平？但别忘了上一代
R730xd
使用的
Xeon E5 v4
是每
CPU 4
个内存通道，而
R740
的
Xeon SP
是每
CPU 6
通道，有一个最佳内存带宽配置的区别。
扩展阅读：
《
DellPowerEdge R740xd
解析：服务器只看参数那就错了
》
《
IntelXeon SP
服务器架构曝光：
Apache Pass
、
QuickAssist
》
这里测试的重内存负载桌面，
每个虚机分配
16GB
内存
。
256GB DRAM
内存的
R730xd
服务器可支持到
20
个桌面；
384GB DRAM
的
R740xd
达到
30
桌面密度；至于
Memory Mode
下的大容量
Optane
持久内存，虚机密度达到了
75
个。
这个图表是上述测试的
CPU
、内存资源占用情况。在没有加入
Optane DIMM
时都是内存先用满而
CPU
只有
50%
左右（和桌面类型有关）；最右边的配置则是
1.5TB“
混合内存
”
利用接近
80%
、
CPU
超过
90%
。
关于性价比、
3D XPoint
持久内存的寿命
那么可能有朋友会问：能否配一台
1.5TB DRAM
的
VDI
服务器呢？技术上当然可行，但您计算过每桌面的平均成本会达到多少吗？
同时也应该指出，
“重内存负载桌面”应该只占
VDI
需求的一小部分
，我听到更多情况是每虚机
2GB
（
Win7
）
-4GB
（
Win10
）多一些，图形设计类（工作站虚拟化）用途例外。所以在内存不配特别大的情况下，有时
CPU
就超配比较严重
了。
至于
3D XPoint
的写入寿命，在这里我倒不是太担心。桌面虚拟机内存里的数据也分冷热，这也是为什么有些
VDI
敢于做内存超配的原因。正如本文测试，重内存负载虚机在使用
Optane DIMM
之后，保证了“混合内存”容量范围内的性能，而其中
最热的数据主要由
DRAM Cache
来支撑访问
。
记得在《
Optane DIMM
写速度比
SSD
慢？
内存接口可能并非完美
》一文末尾，我曾指出“
Optane DIMM
的写寿命可能不总是
770 DWPD
那么理想，如果全换成
64Byte
访问会不会只有大约
192 DWPD
？”
单看这个数字只要应用合理在
3-5
年乃至更长时间内也写不坏吧。
一个有意思的现象是，人们都知道
VDI
用全闪存储性能好，但听说
国内实际项目中
SSD+HDD
混合还是更多虚拟桌面用户的选择
。“磁盘存储”如此，
Optane + DRAM
不也是类似的方式吗？为了性价比，即使你还没有分层，可能也走在通向分层的路上了：）
最近几年，我认为影响
Optane
持久内存普及的
关键因素还是价格
。我也希望
Micron
的
3D XPoint Memory
产品和更多厂商的
SCM
技术能够涌入市场，有竞争才能降低采购成本，把蛋糕做大。
参考资料
https://www.vmware.com/content/dam/digitalmarketing/vmware/en/pdf/techpaper/performance/IntelOptaneDC-PMEM-memory-mode-perf.pdf
https://principledtechnologies.com/Dell/PowerEdge-R740xd-with-Intel-Optane-DC-persistent-memory-science-1019.pdf
https://principledtechnologies.com/Dell/PowerEdge-R740xd-with-Intel-Optane-DC-persistent-memory-1019.pdf
扩展阅读《
IntelOptane DC
持久化内存性能测试、数据库应用优化
》
《
性能修正：
Intel Optane DC
持久化内存更多测试
》
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