Video: 3D XPoint™ Technology Revolutionizes Storage Memory (Listopad 2024)
Na konferenci Storage Visions před CES tento týden řada řečníků hovořila o tom, jak se úložiště a počítače přibližují, což má dopad na návrh systémů i tvorbu softwaru.
Zvláště mě zaujalo téma „paměť třídy úložiště“ nebo „perzistentní paměť“, které vyplňuje mezeru mezi konvenční pamětí (která je velmi rychlá, ale při vypnutí se ztrácí informace) a konvenčním úložištěm (ať už diskovými jednotkami nebo SSD na bázi NAND flash, které jsou energeticky nezávislé, ale mnohem pomalejší).
Tato oblast získala v poslední době hodně pozornosti s produkty, jako jsou NVDIMM (obvykle balíčky zálohovaných baterií DRAM a NAND) a novými technologiemi, jako je 3D XPoint paměť Intel a Micron. Na hlavní konferenci na konferenci Bev Crair, viceprezident a generální ředitel úložné skupiny Intel, držel 512 MB DIMM 3D XPoint paměti, což bylo poprvé, kdy jsem ji viděl.
Crair uvedl, že s použitím těchto modulů DIMM budou 2-soketové systémy brzy schopny získat až 6 TB úložiště 3D XPoint, což poskytuje obrovské výhody v celé řadě aplikací. Řekla, že to bude dodávat někdy po dodání 3D XPoint SSD, které byly přislíbeny koncem tohoto roku. Opakovala dřívější oznámení, že tyto 3D XPoint SDD, které bude Intel prodávat pod značkou Optane, by nabídly 5 až 7x zlepšení výkonu oproti dnešním nejrychlejším SSD.
Aby skutečně dosáhla maximálního možného výkonu z 3D XPoint DIMM, poznamenala, že bude vyžadovat softwarové ovladače a platformy, které tuto platformu skutečně podporují. Konkrétně vyzdvihla práci, kterou Intel dělá pro svou příští generaci serverové platformy a softwarové ovladače vytvořené pro Windows i Linux.
To odráželo téma mnoha moderátorů, že celý způsob přemýšlení o práci na počítači se změní s přijetím paměti třídy úložiště. V další přednášce na konferenci Rob Peglar z Micron vysvětlil, jak zvyšující se využití trvalé paměti, ať už 3D NAND nebo věcí, jako je 3D XPoint paměť, způsobí změnu ve způsobu, jakým vyvíjíme aplikace pro servery.
Peglar vysvětlil, jak v tradičním výpočetním modelu došlo k obrovskému postihu (až 100 000násobný rozdíl) v přístupu k DRAM, což může trvat asi 100 nanosekund (ns) a v přístupu k diskovým jednotkám SATA, což může trvat 10 milisekund (ms).
Toto se změnilo přidáním pevných disků SSD (flash state based drive SSD) NAND, ke kterým lze přistupovat prostřednictvím připojení SATA po 100 mikrosekundách, a přes připojení PCIe po 10 mikrosekundách. Kromě toho nyní vidíme více energeticky nezávislých modulů DIMM, které mají tendenci kombinovat baterii zálohovanou DRAM s NAND, a ty jsou často přístupné rychlostí přibližně 125ns, blízko rychlosti DRAM. Rozdíl mezi PCIe a NVDIMM nyní může být pouhých 80krát.
V budoucnu očekává, že budoucí energeticky nezávislá paměť, jako je 3D XPoint, bude přístupná přibližně 500 ns prostřednictvím paměti nebo připojení PCIe. Rozdíl mezi tímto a flash diskem může být až 20krát.
Výsledkem je, že se bude muset změnit způsob, jakým jsme psali programy - přesouvat data dovnitř a ven z paměti a vypořádat se s velkým rozdílem mezi pamětí a úložištěm. Jak se to stane, bylo řešeno během následujícího panelu.
Na tomto panelu Andy Rudoff z Intel vysvětlil, jak z dlouhodobého hlediska budeme chtít "byte-addressable" storage, na rozdíl od způsobu, jakým se v současné době díváme na storage, pokud jde o bloky na disku. Doug Voigt z HP Enterprise vysvětlil, že SNIA již vytvořila programovací model pro energeticky nezávislou paměť, i když je zde spousta problémů a „není tak jednoduchá, jak se zdá“.
Jim Pinkerton společnosti Microsoft vysvětlil, jak společnost vytvořila nové ovladače pro paměť třídy storage (SCM), přičemž tradiční rozhraní SCSI jsou příliš pomalá. Společnost vytvořila nový ovladač sběrnice SCM a ovladač disku SCM, který bude součástí brzy zveřejněného technického náhledu systému Windows Server 2016. Poznamenal, že to umožňuje ukládání bloků nebo přímých přístupů (to, co jiní nazývají úložiště přístupné byte), s určením provedeným ve formátu času. Blokové úložiště zachovává zpětnou kompatibilitu, zatímco úložiště s přímým přístupem nabízí nejnižší latenci.
Koncem loňského roku uvedl demo s HPE v databázi SQL s NVDIMM. Předpovídá 12% zlepšení propustnosti a 52% snížení latence, když bylo použito jen malé množství trvalé paměti; a se simulací, když bylo vše uloženo v paměti třídy úložiště, mohlo to ukázat 53% zlepšení propustnosti a 82% snížení latence.
Pinkerton však uznal omezení tohoto přístupu. Úložiště s přímým přístupem obchází operační systém a všechny funkce, které nabízí pro ochranu dat, a to vše dnes funguje na jednom uzlu, nikoli přes síť, čímž poskytuje „spolehlivé úložiště, není k dispozici úložiště“.
Později Peglar uvedl, že společnost Micron při řešení těchto problémů spolupracovala s každým hlavním poskytovatelem operačních systémů a hypervizorů.
Rob Davis z Mellanox Technology vysvětlil, jak perzistentní paměť potřebuje vysoce výkonnou strukturu, a řekl, že jeho firma pracuje na řešeních pro SSD založené na NAND, ale stále existuje potřeba změn v nízkých úrovních softwarových zásob, které řídí ukládání.
