Cothromaiche luchdan CPU ùr bho MIT

Thathas an dùil siostam Shenango a chleachdadh ann an ionadan dàta.

Cothromaiche luchdan CPU ùr bho MIT
/ dealbh Marco verch CC BY

A rèir aon de na solaraichean, ionadan dàta cleachdadh dìreach 20-40% den chumhachd coimpiutaireachd a tha ri fhaighinn. Aig luchdan àrda tha an comharra seo urrainn ruighinn 60%. Tha an sgaoileadh seo de ghoireasan a’ leantainn gu nochdadh “frithealaichean zombie” ris an canar. Is iad sin innealan a bhios a ’suidhe gu dìomhain a’ mhòr-chuid den ùine, a ’caitheamh lùth. An-diugh tha 30% de na frithealaichean san t-saoghal tha iad gun obair, ag ithe luach $30 billean de dhealan gach bliadhna.

Cho-dhùin MIT cuir an-aghaidh cleachdadh neo-èifeachdach de ghoireasan coimpiutaireachd.

Sgioba innleadaireachd air leasachadh siostam cothromachaidh luchd pròiseasar ris an canar Shenango. Is e an t-amas aige sùil a chumail air staid bufair gnìomh agus ath-riarachadh phròiseasan glaiste (nach fhaigh ùine CPU) gu innealan an-asgaidh.

Mar a tha Shenango ag obair

Tha Shenango na leabharlann Linux ann an C le ceanglachan Rust agus C ++. Tha còd pròiseict agus tagraidhean deuchainn air am foillseachadh ann an tasgaidh air GitHub.

Tha am fuasgladh stèidhichte air an algairim IOKernel, a tha a’ ruith air cridhe sònraichte de shiostam ioma-phròiseasair. Bidh e a’ riaghladh iarrtasan CPU a’ cleachdadh frèam DPDK, a leigeas le tagraidhean conaltradh gu dìreach le innealan lìonra.

Bidh an IOKernel a’ co-dhùnadh dè na kernels airson gnìomh sònraichte a thiomnadh. Bidh an algairim cuideachd a’ co-dhùnadh cia mheud cores a bhios a dhìth. Airson gach pròiseas, tha na prìomh choraichean (barantaichte) agus feadhainn a bharrachd (burstable) air an co-dhùnadh - thèid an fheadhainn mu dheireadh a chuir air bhog ma tha àrdachadh mòr anns an àireamh de dh ’iarrtasan airson an CPU.

Tha ciudha iarrtas IOKernel air a chuir air dòigh mar bufair fàinne. A h-uile còig microseconds, bidh an algairim a’ sgrùdadh gus faicinn a bheil a h-uile gnìomh a chaidh a shònrachadh don chridhe air a chrìochnachadh. Gus seo a dhèanamh, bidh e a 'dèanamh coimeas eadar suidheachadh làithreach ceann a' bhufair le suidheachadh an earbaill roimhe. Ma thionndaidh e a-mach gu robh an earball mar-thà anns a’ chiudha aig àm an t-seic roimhe, bidh an siostam a’ toirt fa-near an cus bufair agus a’ riarachadh bunait a bharrachd airson a’ phròiseis.

Nuair a bhios tu a’ cuairteachadh an luchd, thathas a’ toirt prìomhachas do choraichean air an deach an aon phròiseas a chuir an gnìomh na bu thràithe agus a dh’ fhuirich ann am pàirt san tasgadan, no do choraichean seòlta sam bith.

Cothromaiche luchdan CPU ùr bho MIT

Bidh Shenango cuideachd a’ gabhail an dòigh-obrach obair goid. Bidh na coraichean a chaidh a shònrachadh airson aon iarrtas a ruith a’ cumail sùil air an àireamh de ghnìomhan a tha aig càch a chèile. Ma chuireas aon chridhe crìoch air a liosta ghnìomhan ro chàch, bidh e “faochadh” pàirt den luchd bho na nàbaidhean aige.

Buannachdan agus eas-bhuannachdan

Le a rèir innleadairean bho MIT, tha Shenango comasach air còig millean iarrtas gach diog a ghiullachd agus ùine freagairt cuibheasach de 37 microseconds a chumail. Tha eòlaichean ag ràdh gum faod an teicneòlas ann an cuid de chùisean an ìre cleachdaidh de luchd-giullachd ann an ionadan dàta àrdachadh gu 100%. Mar thoradh air an sin, bidh e comasach do ghnìomhaichean ionadan dàta sàbhaladh air ceannach is cumail suas frithealaichean.

Fuasgladh comasach comharrachadh agus eòlaichean bho oilthighean eile. A rèir àrd-ollamh bho institiud Coirèanais, cuidichidh siostam MIT le bhith a’ lughdachadh dàil ann an seirbheisean lìn. Mar eisimpleir, bidh e feumail ann an stòran air-loidhne. Air làithean reic tha eadhon dàrna dàil ann an luchdachadh dhuilleagan приводит gu lùghdachadh 11% anns an àireamh de sheallaidhean làraich. Cuidichidh cuairteachadh luchdan sgiobalta le bhith a’ frithealadh barrachd teachdaichean.

Tha eas-bhuannachdan fhathast aig an teicneòlas - chan eil e a’ toirt taic do multiprocessor ANNS-siostaman anns a bheil sgoltagan ceangailte ri diofar mhodalan cuimhne agus nach bi iad “a’ conaltradh ”ri chèile. Anns a 'chùis seo, faodaidh IOKernel obrachadh buidheann fa leth de phròiseasan a riaghladh, ach chan eil a h-uile sgiob frithealaiche.

Cothromaiche luchdan CPU ùr bho MIT
/ dealbh Tim Reckmann CC BY

Teicneòlasan coltach ris

Tha siostaman cothromachaidh luchd pròiseasar eile a’ toirt a-steach Arachne. Bidh e a’ tomhas cia mheud cores a dh’ fheumas tagradh nuair a thòisicheas e, agus a’ cuairteachadh phròiseasan a rèir a’ chomharra seo. A rèir nan ùghdaran, tha an ùine as fhaide a tha ann an tagradh ann an Arachne timcheall air 10 mìle microseconds.

Tha an teicneòlas air a chuir an gnìomh mar leabharlann C ++ airson Linux, agus tha a chòd stòr ri fhaighinn aig GitHub.

Is e inneal cothromachaidh eile ZygOS. Coltach ri Shenango, tha an teicneòlas a 'cleachdadh an dòigh goid obrach gus pròiseasan ath-riarachadh. A rèir ùghdaran ZygOS, tha an ùine tagraidh cuibheasach nuair a bhios tu a ’cleachdadh an inneil timcheall air 150 microseconds, agus tha an ìre as àirde timcheall air 450 microseconds. Tha còd a 'phròiseict cuideachd tha san raon phoblach.

toraidhean

Tha ionadan dàta ùr-nodha a’ sìor leudachadh.Tha an gluasad a tha a’ sìor fhàs gu sònraichte follaiseach ann am margaidh ionadan dàta hyperscale: a-nis san t-saoghal tha 430 ionad dàta hyperscale, ach anns na bliadhnaichean ri teachd faodaidh an àireamh aca àrdachadh le 30%. Air an adhbhar seo, bidh iarrtas mòr air teicneòlasan cothromachaidh luchdan pròiseasar. Tha siostaman mar Shenango rim faighinn mu thràth cur an gnìomh corporaidean mòra, agus chan fhàs an àireamh de dh’ innealan mar sin ach san àm ri teachd.

Postan bhon chiad bhlog mu IaaS corporra:

Source: www.habr.com

Cuir beachd ann