Video: Emerging Memory Update 2019: What a Difference a Year Makes! (SDC 2019) (November 2024)
Na konferencii Storage Visions, ktorá sa konala tento týždeň pred konferenciou CES, niekoľko rečníkov hovorilo o tom, ako sa úložisko a počítače zbližujú, čo má vplyv na návrh systémov a tvorbu softvéru.
Obzvlášť ma zaujala téma „pamäť triedy úložiska“ alebo „perzistentná pamäť“, ktorá zaplňuje medzeru medzi konvenčnou pamäťou (ktorá je veľmi rýchla, ale stráca informácie, keď je vypnutá) a konvenčným úložiskom (či už ide o diskové jednotky alebo SSD disky NAND flash, ktoré sú neprchavé, ale oveľa pomalšie).
V tejto oblasti sa v poslednej dobe venovala veľká pozornosť výrobkom, ako sú NVDIMM (zvyčajne balíčky batériou zálohovaných DRAM a NAND) a novými technológiami, ako je napríklad Intel a Micron 3D XPoint pamäť. Na hlavnej konferencii na konferencii Bev Crair, viceprezident a generálny riaditeľ úložnej skupiny Intel zadržal 512 MB DIMM 3D XPoint pamäte, čo bolo prvýkrát, keď som ho videl.
Crair uviedol, že pomocou týchto modulov DIMM budú 2-soketové systémy čoskoro schopné získať až 6 TB úložného priestoru 3D XPoint, čo poskytuje obrovské výhody v rôznych aplikáciách. Povedala, že sa to bude dodávať niekedy po dodávke 3D XPoint SSD, ktoré boli prisľúbené koncom tohto roka. Zopakovala skoršie oznámenia, že tieto 3D XPoint SDD, ktoré bude Intel predávať pod značkou Optane, by ponúkli 5 až 7x zvýšenie výkonu oproti dnešným najrýchlejším SSD.
Na skutočné dosiahnutie maximálneho možného výkonu z 3D XPoint DIMM si všimla, že si bude vyžadovať softvérové ovládače a platformy, ktoré túto platformu skutočne podporujú. Osobitne vyzdvihla prácu, ktorú spoločnosť Intel robí pre svoju budúcu generáciu serverovej platformy a softvérových ovládačov vytvorených pre systémy Windows aj Linux.
Toto zopakovalo tému mnohých prednášajúcich, že celý spôsob myslenia o výpočte sa zmení s prijatím pamäte triedy úložiska. V ďalšej hlavnej prednáške na konferencii Rob Peglar z Micron vysvetlil, ako zvyšujúce sa využívanie trvalej pamäte, či už ide o 3D NAND alebo veci ako 3D XPoint, spôsobí zmenu v spôsobe, akým vyvíjame aplikácie pre servery.
Peglar vysvetlil, ako v tradičnom výpočtovom modeli bola udelená veľká pokuta (až 100 000-násobok rozdielu) za prístup k DRAM, čo môže trvať asi 100 nanosekúnd (ns) a za prístup k diskovým jednotkám SATA, ktoré môžu trvať 10 milisekúnd (ms).
Toto sa zmenilo pridaním pevných diskov SSD (flash state based solid drive) (SSD) založených na bleskoch NAND, ku ktorým je možné pristupovať cez pripojenie SATA po 100 mikrosekundách, a cez pripojenia PCIe za 10 mikrosekúnd. Okrem toho teraz vidíme viac energeticky nezávislých modulov DIMM, ktoré majú tendenciu kombinovať batériu zálohovanú na batériu s technológiou NAND, ku ktorej sa často pristupuje rýchlosťou približne 125 ton, blízko rýchlosti DRAM. Rozdiel medzi PCIe a NVDIMM teraz môže byť až 80 krát.
V budúcnosti očakáva, že budúca energeticky nezávislá pamäť, ako napríklad 3D XPoint, bude prístupná približne 500 ns prostredníctvom pamäte alebo pripojenia PCIe. Rozdiel medzi touto jednotkou a jednotkou Flash môže byť až 20-krát.
V dôsledku toho sa bude musieť zmeniť spôsob, akým sme napísali programy - presunúť údaje do pamäte a z nej a vyrovnať sa s veľkým rozdielom medzi pamäťou a úložiskom. To, ako sa to stane, sa riešilo počas nasledujúceho panelu.
Na tomto paneli Andy Rudoff z spoločnosti Intel vysvetlil, ako z dlhodobého hľadiska budeme chcieť úložisko „adresovateľné na bajt“, na rozdiel od spôsobu, akým sa v súčasnosti zaoberáme úložiskom, pokiaľ ide o bloky na jednotke. Doug Voigt z HP Enterprise vysvetlil, že SNIA už vytvoril programovací model pre energeticky nezávislú pamäť, aj keď je tu veľa problémov a „nie je také jednoduché, ako sa zdá“.
Jim Pinkerton spoločnosti Microsoft vysvetlil, ako spoločnosť vytvorila nové ovládače pre pamäť triedy storage (SCM), pričom tradičné rozhrania SCSI boli príliš pomalé. Spoločnosť vybudovala nový ovládač zbernice SCM a disketový ovládač SCM, ktorý bude čoskoro vydaný technický náhľad systému Windows Server 2016. Poznamenal, že to umožňuje ukladanie blokov alebo priamym prístupom (čo ostatní nazývajú úložiskom prístupným byte), s určením vykonaným v čase formátovania. Blokové úložisko zachováva spätnú kompatibilitu, zatiaľ čo úložisko s priamym prístupom ponúka najnižšiu latenciu.
Koncom minulého roka uviedol demo s HPE v databáze SQL s NVDIMM. Predpokladá sa 12% zlepšenie priepustnosti a 52% zníženie latencie, keď sa použije len malé množstvo perzistentnej pamäte; a so simuláciou, keď sa všetko ukladalo do pamäte triedy ukladania, mohlo to ukázať 53% zlepšenie priepustnosti a 82% zníženie latencie.
Pinkerton však uznal obmedzenia tohto prístupu. Úložisko s priamym prístupom obchádza operačný systém a všetky funkcie, ktoré ponúka na ochranu údajov, a to všetko dnes funguje na jednom uzle, nie prostredníctvom siete, čím poskytuje „spoľahlivé úložisko, nie dostupné úložisko“.
Neskôr Peglar uviedol, že spoločnosť Micron pri riešení týchto problémov spolupracovala so všetkými hlavnými poskytovateľmi operačných systémov a hypervizormi.
Rob Davis z Mellanox Technology vysvetlil, že trvalá pamäť potrebuje vysoko výkonnú štruktúru, a uviedol, že jeho firma pracuje na riešeniach pre SSD založené na NAND, ale stále sú potrebné zmeny v nízkej úrovni softvérových zásobníkov, ktoré kontrolujú ukladanie.
