执行面试：Kirk Bresniker，首席建筑师，HPE

2016年11月，HPE展示了其下一代PC服务器硬件基础设施，其要求重塑计算的经济学。

HPE的首席建筑师Kirk Bresniker表示，记忆已经成为现代计算的瓶颈。

今天的计算机通常来自1945年的Mathematician John Von Neumann定义的架构，其中中央处理单元（CPU）提取并运行存储在存储器中的指令。

但冯Neumann架构有一个内存瓶颈，它带领电脑架构师创建更复杂的优化处理方式。“在von neumann架构中，指示，程序和数据都发送了一个管道，”Bresniker说。

内存被认为是一种昂贵的商品，这就是为什么操作系统和大型应用程序倾向于使用诸如硬盘的块存储设备作为虚拟存储器。操作系统将内存块送入和退出存储设备和计算机的主存储器（例如动态RAM），以便运行大的应用程序并处理超过安装的物理内存量的巨大数据集。

Bresniker说：“我们过去所做的是使用大型磁盘或基于闪存的块设备进行详细设计，这需要很长时间才能访问。为了加速这一点，我们一次拉到大块并使用缓存。“

高速缓存有效地存储了快速内存中经常访问的数据.Bresniker表示，如果应用程序能够在大量比例的时间内击中高速缓存，这仅是有用的。“如果应用程序不符合此模型，我们将改变我们接近问题的方式，以使其适合，”他说。

使用诸如3D-NAND和MEMISTOR技术的下一代内存，BRESNIKER表示可以更改开发人员接近应用程序优化的方式，因为它们不再需要担心确保大多数数据访问都通过缓存来避免加载来自慢速块存储设备的数据。

“我们希望改变具有相对稀缺的记忆量的基本经济学，”他说。

HPE与Sandisk合作 - 现在由Western Digital拥有 - 提供低成本，高度可扩展的电阻存储器，能够提供闪存存储的容量，从而以计算机内存（动态RAM）的速度运行。

许多趋势正在推动现代计算。Bresniker表示，更改内存可伸缩性的新一类内存在摩尔的法律上正在推出计算速度，直到现在，开始减速。

由于摩尔定法变得越来越难以实现，硬件架构师都会探讨新设计，从而导致使用图形处理单元和现场可编程门阵列来解决高度特定的计算问题。

“我们有不同类型的计算可扩展性，”Bresniker说。“我们可以使用专业设计来扩展计算，我们的内存能够经济地扩展到能力。”

HPE的愿景是一个称为机器的概念硬件架构，其中专用处理器可以与内置内存构建的内存结构一起使用，以解决新的应用程序。

不同类型的计算引擎可以连接到此共享的内存池。HPE的概念是计算管道，包括CPU，GPU，现场可编程门阵列和应用特定集成电路，每个都是在同一存储器池上工作的任务。

“人们正在做大规模计算和网络功能虚拟化爱这个系统，”Bresniker说。而不是在不同的功能单位一次将数据包复制和移动数据，而是为了进一步处理，则数据永远不会移动。“你在一端摄取数据，另一端输出，但是每一块计算工作都已到位，”他说。

建立一个关系数据库管理系统很了解。“我们有一定数量的内存，大量的磁盘存储，我们使用一些内存来缓冲存储，”Bresniker说。“我们可以告诉你，到许多重要的PS，究竟每秒有多少交易给定量的磁盘，内存和计算将实现。”

根据Bresniker的说法，SAP HANA等内存数据库是一家公司的一个例子，它是直接内存架构的第一步。“HANA团队所做的是重构他们如何访问数据，使数据只能在记忆中持有，”他说。“这是一个采取了已知方法并以不同的方式做出不同的人的一个很好的例子，但它们是有限的他们可以使用的系统类型。它们都在，他们致力于内存处理。你能做一个哈纳系统有多大？它与您可以制作的最大记忆系统一样大。“

今天，HPE Superdome X等系统表示，Systems的内存容量很高，但也具有相对较高的成本。Bresniker使用像超级群岛这样的机器，表示客户可能比其他任何事情花费更多。

“我们试图与机器一起解决的是如何创建能够负担得起的更大的内存阵列，”他说。

BRESNIKER说，HPE正在努力使内存成本更实惠。这包括从制造成本到成本的一切，最终客户必须支付和应用程序开发成本。“如果我想要像SAP团队那样适用于随机访问内存的算法，内存阵列需要提供相对均匀的性能，因为允许算法写入者更加无忧而继，”他说。

换句话说，统一的内存访问意味着，与高速缓存不同，当访问非缓存数据时，应用程序上没有效果。根据Bresniker的说法，这也意味着开发人员能够构建一个可以保持整个计算问题的阵列，而无需担心移动数据进出慢块存储系统。

光子学是激发Briesniker的机器的另一个方面。他说，光子与电子电路不同，不需要每20厘米提高信号。它还意味着无论两个硬件系统是否通过光子学连接几厘米或几公里，传输数据所需的能量保持恒定。

“我能够设计用光子学，运行和扭转三维空间中的光纤，在三维空间中旋转内存的方法，这是你不能用电子学做的东西，”他说。

该机器是一个概念架构，但是出现了研究和开发的原因表明该行业在哪里采用下一代计算平台。对于Bresniker，基于大量低成本存储器的架构将重写计算的经济性，从根本上改变构建的应用程序。