De System wäert d'Energiekäschte ëm d'Halschent reduzéieren.
/ Foto CC BY-SA
Firwat brauche mir eng nei Architektur?
Bis 2030 wäerten elektronesch Apparater 40% vun all Energie verbrauchen, déi um Planéit entsteet. Ongeféier 20% vun dësem Volume kommen aus dem IT-Secteur an Datenzenteren. Vun Europäeschen Analysten no, "huele" Rechenzentren schonn 1,4% vun all Stroum ewech. Et gëtt erwaart datt dëst .
SSD-Späichere verbraucht e groussen Deel vun Elektrizitéit. An der Period vun 2012 bis 2017 ass den Undeel vun Solid-State Drive an Datenzenteren . Och wann SSDs en Drëttel manner Kraaft verbrauchen () wéi HDD, Stroumrechnungen bleiwen grouss op der Skala vun Datenzenteren.
Fir de Stroumverbrauch vu Solid-State Drive am Rechenzentrum ze reduzéieren, hunn Ingenieuren vu MIT eng nei SSD-Späicherarchitektur entwéckelt. Et gëtt LightStore genannt an erlaabt Iech Drive direkt mat engem Datenzenternetz ze verbannen, andeems d'Späicherserver ëmgoen. Vun Auteuren, de System wäert Energie Käschten vun Halschent reduzéieren.
Wéi heescht dat Aarbecht
LightStore ass e Flash-Schlëssel-Wäertgeschäft deen d'Ufroe vun de Benotzer op Drive als Schlëssel kartéiert. Si ginn dann op de Server geschéckt, deen d'Daten verëffentlecht, déi mat deem Schlëssel verbonne sinn.
System gebaut-an Energie-efficace Prozessor, DRAM an NAND Erënnerung. Et gëtt vun engem Controller a speziell Software kontrolléiert. De Controller ass verantwortlech fir mat NAND-Arrays ze schaffen, an d'Software ass verantwortlech fir d'Veraarbechtung vu KV-Ufroen an d'Späichere vu Schlësselparen. D'Softwarearchitektur ass op der Basis gebaut , déi a ville modernen DBMSen benotzt gëtt.
D'Architekturdiagramm kann wéi follegt duergestallt ginn:
D'Diagramm weist d'Basiskomponente vum LightStore. E Nodecluster funktionnéiert op Schlësselwäertpaaren. Applikatiounsserver si mam System mat Adapter verbonnen. Si konvertéieren Client Ufroen (wéi Fread () vun der POSIX API) an KV Ufroen. D'Architektur huet och separat adapters fir , Block (baséiert op de BUSE Modul) an Dateispeicher.
Wann Dir Ufroen verdeelt, benotzt den Adapter . Et gëtt a Systemer wéi Redis oder Swift benotzt. Mat dem KV Ufro-Schlëssel generéiert den Adapter en Hash-Schlëssel deem säi Wäert den Zilknuet identifizéiert.
D'Kapazitéit vum LightStore Stärekoup skaléiert linear - verbënnt just zousätzlech Wirbelen mam Netz. A verschiddene Fäll musst Dir eventuell nei Schalter kafen. Wéi och ëmmer, d'Entwéckler hunn all Node mat zousätzlech Slots ausgestatt fir NAND Chips ze verbannen.
D'Potenzial vun der Architektur
MIT Ingenieuren soen datt d'LightStore-baséiert Léisung en Duerchgang vu 620 Mbps iwwer 10 Gigabit Ethernet huet. Een Node verbraucht 10 W amplaz vun den üblechen 20 W (an SSD Systemer déi haut vun Datenzenteren benotzt ginn). Zousätzlech hëlt d'Ausrüstung d'Halschent vum Raum op.
Elo finaliséieren d'Entwéckler e puer Aspekter. Zum Beispill kann LightStore net mat Range Ufroen a kleng Ufroen schaffen. Dës Fonctiounen ginn an Zukunft dobäi, well LightStore LSM Beem benotzt. Och de System huet nach ëmmer e limitéierten Set vun Adapter - YCSB a Blockadapter ginn ënnerstëtzt. An Zukunft wäert LightStore fäeg sinn SQL Ufroen, etc.
Aner Entwécklungen
Am Summer 2018 huet Marvell, eng Späicherentwécklungsfirma, eng nei Linn vun SSD Controller agefouert baséiert op AI Systemer. Entwéckler hunn NVIDIA Deep Learning Acceleratoren an Standard Controller fir Datenzenteren a Client Uwendungen integréiert. Als Resultat hunn se eng selbstänneg Architektur erstallt déi manner Kraaft verbraucht am Verglach mat klassesche SSD Controller. D'Firma hofft datt de System Applikatioun am Rand Computing, Big Data Analytics an IoT fënnt.
D'Western Digital Blue Linn vun Drive gouf viru kuerzem aktualiséiert. Am Abrëll hunn d'Entwéckler eng Léisung presentéiert - d'WD Blue SSD baséiert op SanDisk Technologien, déi WD virun engem Joer kaaft huet. Déi aktualiséiert WD Blue SSDs bidden verbessert Leeschtung an Energieeffizienz. D'Architektur gëtt op Basis vun der Spezifizéierung gebaut , déi Zougang zu SSDs ubitt iwwer PCI Express.
Dës Spezifizéierung verbessert d'Effizienz vun SSD-Laufwerke mat enger grousser Zuel vu simultan Ufroen a beschleunegt den Datenzougang. Zousätzlech erlaabt NVMe Iech d'SSD Interface standardiséieren - méi fir Hardware Hiersteller fir d'Entwécklung vun eenzegaartege Chauffeuren, Stecker a Formfaktoren.
Perspektiven
Den Datacenter SSD Maart beweegt sech a Richtung vereinfacht Architektur, Automatiséierung vu Späicherkomponenten a verstäerkter Energieeffizienz. D'Entwécklung vun Ingenieuren vum MIT léist dee leschte Problem. Auteuren datt LightStore den Industriestandard fir SSD-Späichere an Datenzenteren gëtt. A mir kënnen dovun ausgoen, datt an Zukunft nei, nach méi effizient Architekturen op Basis dovunner entstoen.
Verschidde Materialien aus dem Éischte Blog iwwer Firmen IaaS:
Source: will.com