新型存算分离为何将成主流？

未充分利用的数据资源不仅增加了数据迁移等额外工作，而且现有的服务器存储解决方案，无论是性能型还是容量型，都难以同时实现高性能、高可靠性和高资源利用率。与此同时，无服务器（serverless）应用等新型分布式应用的兴起，像催化剂一样加速了业务数据共享访问的需求，使得存算分离架构受到更多关注。例如，分布式数据库等应用正转向容器化部署，而传统的存算融合架构在CPU、内存、存储容量/IOPS/带宽、网络IO/带宽等七个关键维度上难以满足新型分布式应用的需求。一些云数据库公司甚至推动进一步的存算分离，将计算节点处理的缓存层和日志功能下移至共享存储，以实现更高的性能和资源利用率。

正如常言道，旧的不去，新的不来。在业务场景和硬件技术的快速发展等多重因素的推动下，新型存算分离架构正在迅速崛起，成为近年来基础设施领域最热门的趋势。那么，这个“新秀”是否能承担重任呢？

新型存算分离架构的“新”体现在哪里呢？舒继武教授在其论文中指出，高性能盘框、NVMe/CXL新协议、专用数据处理器（如DPU）、RDMA/NoF新型网络技术等硬件的快速发展，为新型存算分离架构奠定了基础。与传统存算分离架构相比，新型存算分离架构具有更多新特征：无盘服务器、多样化的网络协议、专用化的数据处理器和极高存储密度的存储系统。

那么，新旧架构之间有何区别呢？

首先，架构处理逻辑发生了根本性的变化。新型存算分离架构的兴起标志着处理逻辑从以通用CPU为核心加速向以数据为中心转变。这也意味着，服务器等计算设备将逐步转变为无盘，专注于计算任务；而专用数据处理器和存储系统将承担更加重要的角色，其价值和作用将更加凸显。

例如，当前大量DPU产品的涌现就是最好的证明。DPU将数据存储和访问等操作卸载到专用数据处理器上，释放服务器的计算能力，从而整体提升架构的能效比。

取代服务器本地盘的是面向无盘架构的存储系统，如西部数据的OpenFlex、Vast Data Ceres高性能盘框、华为的OceanStor Micro微存储等，它们都是新型存算分离架构下的存储系统代表。

其次，新型存算分离架构在架构上实现了彻底的解耦，这不仅仅是CPU和外存的解耦，而是彻底打破了各类存算硬件资源的边界，构建了彼此独立的各种硬件资源池，实现了硬件的独立扩展和灵活应用。

这种彻底的解耦就像搭建乐高积木一样，每个组件都高度独立，又能够灵活组合，可以针对云、互联网、AI等业务的弹性需求和多变特点，进行灵活组合和及时响应。

处理分工变得更加细致，每个组件各司其职，就像专业人员做专业的事情，将每个组件的能力发挥到极致。

当然，解耦之后，各个硬件组件彻底走向独立和灵活组合，也意味着组件之间的协作是新型存算分离架构必须面对的挑战。对此，舒继武教授在论文中指出，场景化数据缩减、高通量超融合网络、网存协同、盘芯协同等关键技术对于新型存算分离架构的发展至关重要。

未来存算分离架构将如何发展呢？

如今，DPU、智能盘框、CXL/NoF等网络技术都获得了快速发展，推动新型存算分离架构加速走向实际应用。舒继武教授认为，面向云和互联网场景的新型存算分离架构顺应了未来数据中心可组合式架构（composable infrastructure）的趋势，但也面临着技术、生态等方面的挑战。

具体来说，舒继武教授认为，计算与存储之间的数据访问接口及标准主要采用块存储语义，面对未来异构算力的快速发展，内存访问语义、计算协同语义等表现出能力不足，还需要产业界共同探索和解决。

此外，尽管新型存算分离架构提供了前所未有的基础设施能力，但如何发挥这些潜能还需要依赖于应用服务。就像一辆汽车中，新型存算分离架构就像出色的发动机和底盘，而应用服务框架则是变速箱。如果变速箱不能与时俱进，那么这辆汽车就难以发挥出发动机的优势。舒继武教授指出，设计更高效的应用服务框架，与上层应用实现完美协同，是一个长期的过程，需要生态伙伴们的共同努力。

尽管面临技术和生态方面的挑战，新型存算分离架构的发展势头不可阻挡。未来十年，随着中国数字经济的蓬勃发展，数据成为最重要的生产要素，以一体化大数据中心、智算中心为代表的新基建将持续获得投资建设。在算力高速增长的大趋势下，新型存算分离架构凭借其灵活的架构、精细化的资源利用率和绿色低碳的能耗比等优势，有望在云服务商、电信运营商、金融等多个行业获得广泛应用。