Sistem enerji xərclərini yarıya endirəcək.
/ Şəkil CC BY-SA
Niyə bizə yeni arxitektura lazımdır?
2030-cu ilə qədər elektron cihazlar planetdə istehsal olunan bütün enerjinin 40%-ni istehlak edəcək. Bu həcmin təxminən 20%-i İT sektorundan və məlumat mərkəzlərindən gələcək. By Avropalı analitiklərin fikrincə, məlumat mərkəzləri artıq bütün elektrik enerjisinin 1,4%-ni “götürür”. Gözlənilir ki, bu .
SSD yaddaşı elektrik enerjisinin əhəmiyyətli bir hissəsini istehlak edir. 2012-ci ildən 2017-ci ilə qədər olan dövrdə məlumat mərkəzlərində bərk hallı disklərin payı . SSD-lər üçdə bir az enerji istehlak etsə də () HDD-dən fərqli olaraq, elektrik enerjisi ödənişləri məlumat mərkəzləri miqyasında böyük olaraq qalır.
Məlumat mərkəzində bərk vəziyyətdə olan sürücülərin enerji istehlakını azaltmaq üçün MIT mühəndisləri yeni SSD yaddaş arxitekturasını işləyib hazırlayıblar. O, LightStore adlanır və yaddaş serverlərindən yan keçməklə sürücüləri birbaşa məlumat mərkəzi şəbəkəsinə qoşmağa imkan verir. By Müəlliflər, sistem enerji xərclərini yarıya endirəcək.
Bu necə işləyir
LightStore, istifadəçi sorğularını açar kimi sürücülərə uyğunlaşdıran flash açar dəyər mağazasıdır. Daha sonra onlar həmin açarla əlaqəli məlumatları buraxan serverə göndərilir.
Система daxili enerjiyə qənaət edən prosessor, DRAM və NAND yaddaş. O, nəzarətçi və xüsusi proqram təminatı ilə idarə olunur. Nəzarətçi NAND massivləri ilə işləməyə, proqram təminatı isə KV sorğularının işlənməsinə və açar cütlərinin saxlanmasına cavabdehdir. Proqram arxitekturası əsasında qurulur , bir çox müasir DBMS-lərdə istifadə olunur.
Memarlıq diaqramı aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:
Diaqram LightStore-un əsas komponentlərini göstərir. Node klaster açar-dəyər cütləri üzərində işləyir. Tətbiq serverləri adapterlərdən istifadə etməklə sistemə qoşulur. Onlar müştəri sorğularını (məsələn, POSIX API-dən fread()) KV sorğularına çevirirlər. Arxitekturada ayrıca adapterlər də var , blok (BUSE modulu əsasında) və fayl anbarları.
Sorğuları paylayarkən, adapter istifadə edir . Redis və ya Swift kimi sistemlərdə istifadə olunur. KV sorğu düyməsini istifadə edərək, adapter dəyəri hədəf nodu müəyyən edən hash açarı yaradır.
LightStore klasterinin tutumu xətti olaraq miqyaslanır - sadəcə əlavə qovşaqları şəbəkəyə qoşmaq kifayətdir. Bəzi hallarda, yeni açarları satın almalı ola bilərsiniz. Bununla belə, tərtibatçılar hər bir nodu NAND çiplərini birləşdirmək üçün əlavə yuvalarla təchiz ediblər.
Memarlığın potensialı
MIT mühəndisləri LightStore əsaslı həllin 620 Gigabit Ethernet üzərindən 10 Mbps ötürmə qabiliyyətinə malik olduğunu deyirlər. Bir qovşaq adi 10 Vt əvəzinə 20 Vt istehlak edir (bu gün məlumat mərkəzləri tərəfindən istifadə edilən SSD sistemlərində). Bundan əlavə, avadanlıq yerin yarısını tutur.
İndi tərtibatçılar bəzi aspektləri yekunlaşdırırlar. Məsələn, LightStore diapazon sorğuları və kiçik sorğularla işləyə bilməz. LightStore LSM ağaclarından istifadə etdiyi üçün bu xüsusiyyətlər gələcəkdə əlavə olunacaq. Həmçinin, sistem hələ də məhdud adapter dəstinə malikdir - YCSB və blok adapterləri dəstəklənir. Gələcəkdə LightStore SQL sorğularını emal edə biləcək və s.
Digər inkişaflar
2018-ci ilin yayında saxlama inkişaf etdirmə şirkəti olan Marvell süni intellekt sistemlərinə əsaslanan yeni SSD kontrollerlər xəttini təqdim etdi. Tərtibatçılar NVIDIA dərin öyrənmə sürətləndiricilərini məlumat mərkəzləri və müştəri tətbiqləri üçün standart kontrollerlərə inteqrasiya ediblər. Nəticədə onlar klassik SSD kontrollerləri ilə müqayisədə daha az enerji sərf edən müstəqil bir arxitektura yaratdılar. Şirkət ümid edir ki, sistem kənar hesablamalar, böyük verilənlərin analitikası və IoT-də tətbiq tapacaq.
Western Digital Blue sürücülər xətti bu yaxınlarda yeniləndi. Aprel ayında tərtibatçılar bir həll təqdim etdilər - WD-nin bir il əvvəl aldığı SanDisk texnologiyalarına əsaslanan WD Blue SSD. Yenilənmiş WD Blue SSD-lər təkmilləşdirilmiş performans və enerji səmərəliliyi təklif edir. Memarlıq spesifikasiya əsasında qurulur , PCI Express vasitəsilə qoşulmuş SSD-lərə girişi təmin edir.
Bu spesifikasiya çoxlu sayda eyni vaxtda sorğu ilə SSD sürücülərinin səmərəliliyini artırır və məlumatlara çıxışı sürətləndirir. Bundan əlavə, NVMe SSD interfeysini standartlaşdırmağa imkan verir - daha çox aparat istehsalçıları üçün unikal sürücülərin, birləşdiricilərin və forma faktorlarının inkişafı üçün.
Perspektivləri
Məlumat mərkəzi SSD bazarı sadələşdirilmiş arxitekturaya, saxlama komponentlərinin avtomatlaşdırılmasına və artan enerji səmərəliliyinə doğru irəliləyir. MIT-dən mühəndislərin inkişafı sonuncu problemi həll edir. Müəlliflər LightStore məlumat mərkəzlərində SSD yaddaşı üçün sənaye standartına çevriləcək. Və güman edə bilərik ki, gələcəkdə bunun əsasında yeni, daha da səmərəli arxitekturalar yaranacaq.
Korporativ IaaS haqqında Birinci bloqdan bir neçə material:
Mənbə: www.habr.com