基于英特尔至强6能效核处理器优化原生分布式数据库OceanBase

随着数字化、在线化、智能化的演进，企业面临着指数级递增的海量存储需求和挑战，同时，企业需要降本增效，进行更好更智能的数据决策。基于英特尔 至强 6 能效核处理器的分布式数据库OceanBase在性能与能效上具备突出优势，不仅能够响应快速变化、持续增长的业务诉求，而且还有助于企业控制数据库领域的成本，实现更高的投资收益。

——封仲淹

OceanBase开源生态资深研发总监

随着数字经济的快速发展，以OceanBase为代表的中国国产数据库已经成为一股推动数字经济发展的重要力量。英特尔正携手OceanBase，推动包括英特尔 至强 6 能效核处理器在内的新一代硬件，与中国国产数据库的适配与优化，从而持续提升数据库系统在性能、能效等方面的表现，为上层业务带来强大的数据洞察能力支撑。

——李亚东

英特尔中国至强客户解决方案集团总经理

挑 战

部署新一代分布式数据库已经成为用户推动数字化转型的重要方式，但随着数据的快速增长以及上层负载的日益复杂化，分布式数据库的应用面临着以下挑战：

性能需要进一步提升：在多变的商业环境下，用户需要增强数据分析的即时性，分布式数据库承载着越来越大的数据处理压力，且上层业务对于服务质量(QoS)有着较高的要求，这就需要推动CPU等关键组件的升级，并进行数据库性能优化。

数据库系统的能耗对于运营成本带来了较高压力：企业部署的数据库系统规模正在持续扩展，这不仅带来了能耗方面的巨大支出，而且也不利于机架服务器密度的提升以及数据中心节能减排的实现。

概 述

作为数字化体系的关键组成部分，数据库连接着应用与数据，对于数据价值的挖掘有着至关重要的价值。随着数字化转型的深入，数据库需要处理的结构化、非结构化数据出现了快速增长，用户对于数据库的性能、扩展性、服务质量带来了更高的要求，这驱动着数据库技术融合发展，部署分布式数据库成为金融、互联网等行业用户的重要选择。

为了进一步提升在性能、能效等方面的表现，原生分布式数据库OceanBase完成了对于英特尔 至强 6 能效核处理器的适配。这一全新组合不仅在吞吐量等性能指标上有着突出的表现，可以加速在线交易、实时分析等负载的运行，而且能够充分释放英特尔 至强 6 能效核处理器在能效上的优势，显著降低数据库系统的整体能耗和运营支出，并实现更高的部署密度。

原生分布式数据库OceanBase

OceanBase是完全自主研发的国产原生分布式数据库，采用Shared-Nothing架构，各个节点之间完全对等，每个节点都有自己的SQL引擎、存储引擎、事务引擎，运行在普通PC服务器组成的集群之上，具备高可扩展性、高可用性、高性能、低成本、与主流数据库高兼容等核心特性。OceanBase已连续11年稳定支撑双11，创新推出 “三地五中心” 城市级容灾新标准，在被誉为 “数据库世界杯” 的TPC-C和TPC-H测试上都刷新过世界纪录。自研一体化架构，兼顾分布式架构的扩展性与集中式架构的性能优势。

图1. OceanBase数据库架构图

OceanBase数据库能水平扩展到1500+节点，处理3PB以上数据量1 。一份数据和引擎同时支持在线交易与实时分析，并且4.3版优化了列存储引擎以增强分析。OceanBase还满足6级金融容灾标准，现已助力金融、政务、运营商、零售、互联网等多个行业的1000+客户实现关键业务系统升级。

OceanBase具备如下特性：

高可用

独创 “三地五中心” 容灾架构方案，建立金融行业无损容灾新标准。支持同城/异地容灾，可实现多地多活，满足金融行业6级容灾标准(RPO=0, RTO<8s)，数据零丢失。

高兼容

高度兼容Oracle和MySQL，覆盖绝大多数常见功能，支持过程语言、触发器等高级特性，提供自动迁移工具，支持迁移评估和反向同步以保障数据迁移安全，可支撑金融、政府、运营商等关键行业核心场景替代。

水平扩展

实现透明水平扩展，支持业务快速的扩容缩容，同时通过准内存处理架构实现高性能。支持集群节点超过数千个，单集群最大数据量超过3PB，最大单表行数达万亿级。

低成本

基于LSM-Tree的高压缩引擎，存储成本降低70% - 90%；原生支持多租户架构，同集群可为多个独立业务提供服务，租户间数据隔离，降低部署和运维成本。

实时HTAP

基于 “同一份数据，同一个引擎”，同时支持在线实时交易及实时分析两种场景，“一份数据” 的多个副本可以存储成多种形态，用于不同工作负载，从根本上保持数据一致性。

安全可靠

自2010年开始完全自主研发，代码级可控，自研单机分布式一体化架构，连续多年通过大规模金融核心场景的可靠性验证；完备的角色权限管理体系，数据存储和通信全链路透明加密，支持国密算法，通过等保三级专项合规检测。

英特尔至强6处理器更好地满足当今数据中心的需求

英特尔 至强 6 处理器家族2 引入强大的计算平台，性能和能效表现双优，对满足现代数据中心不断变化的需求至关重要。从支持计算密集型AI到赋能可扩展云原生微服务，该处理器家族均可灵活满足不同的运营需求。凭借更多的内核、灵活的微架构、更大的内存带宽和出色的输入/输出 (I/O)，英特尔 至强 6 处理器家族让多种工作负载的性能和能效表现再创新高。其全新功能和内置加速器为目标工作负载带来进一步助力，实现了更高的性能和能效。

为实现更高的灵活性，英特尔 至强 6 处理器提供了两种不同的CPU微架构版本，分别为性能核(P-core)和能效核(E-core)。这两个版本采用了兼容的x86指令集架构(ISA)和通用的硬件平台，包括CPU插槽类型。英特尔同时还与行业合作伙伴紧密合作，确保两个版本能够支持常见的操作系统、编译器、库和框架。借助这一共享软件栈和全球硬件与软件供应商生态系统，用户将能够根据自身的独特需求选择适合的解决方案。

英特尔至强6能效核处理器

经过精心优化，能效核实现了更高的内核密度，拥有更出色的每瓦性能，为需要较高任务并行吞吐量的云级工作负载带来明显优势。与第二代英特尔 至强 可扩展处理器（目前大部分数据中心系统使用的处理器且每瓦性能出色）相比，英特尔 至强 6 能效核处理器的每瓦性能提升超过2.7倍3 。这一出色能效表现使其在电力、空间和散热受限的情况下也是理想选择。英特尔 至强 6 能效核处理器可以：

将4.3个基于第二代英特尔 至强 可扩展处理器的服务器替换为1个性能相似的服务器4 。

将3个基于第二代英特尔 至强 可扩展处理器的系统机架整合为1个机架5 。

利用英特尔 高级矢量扩展2（Intel Advanced Vector Extensions 2，英特尔 AVX2）和矢量神经网络指令 (VNNI) 以及将精度快速转换成BF16和 FP16 等全新增强功能，加速AI推理和面向矢量的运算。

采用英特尔至强6能效核处理器显著提升性能与能效

利用英特尔 至强 6 处理器配置的能效核，OceanBase进一步提升了性能，可全面满足金融、政务、运营商、零售、互联网等行业用户对数据库性能的要求，同时还可降低数据库负载的能耗，降低TCO并提升服务器的部署密度。

OceanBase每秒事务数 (TPS) 和每瓦性能测试数据如图2所示，相较于第三代英特尔 至强 可扩展处理器，英特尔 至强 6 能效核处理器的TPS提升到2.47倍，每瓦性能提升到2.14倍6 。

图2. 基于英特尔 至强 6 能效核处理器的OceanBase的TPS与每瓦性能比较

收 益

基于英特尔 至强 6 能效核处理器的分布式数据库OceanBase能够为用户带来以下收益：

利用英特尔 至强 6 能效核处理器的多核能力，提升数据库系统性能，满足要求苛刻的现代化数据库负载的支撑需求，助力商业价值的提升；

利用英特尔 至强 6 能效核处理器的制造工艺及微架构升级提供业界卓越的能效比，在降低能耗成本的同时，推动绿色可持续数据中心建设；

得益于性能与能效的提升，用户能够提升业务部署密度，节省数据中心机架空间。

展 望

大模型、生成式人工智能 (AIGC) 等新兴技术模式的落地在引入新的商业模式的同时，也对数据库产品提出了更高要求。分布式数据库也由于其可扩展特性，成为核心系统的技术架构升级方向。基于英特尔 至强 6 能效核处理器的分布式数据库OceanBase凭借在性能、能效、稳定性、安全性等方面的卓越表现，将有助于为企业提供高效的数据库平台，重塑传统业务与组织模式，构建企业的新型竞争力。

面向用户的数字化、智能化业务升级需求，英特尔将与OceanBase强化数据库领域的技术合作，推动软硬件的协同调优，从而释放新一代处理器在性能、能效方面的潜力，为用户提供强大的数据库能力支撑，构建基于创新技术的基础设施。