Mfumo huo utapunguza gharama za nishati kwa nusu.
/ picha CC BY-SA
Kwa nini tunahitaji usanifu mpya?
Kufikia 2030, vifaa vya elektroniki vitatumia 40% ya nishati yote inayozalishwa kwenye sayari. Takriban 20% ya kiasi hiki kitatoka katika sekta ya IT na vituo vya data. Na Kulingana na wachambuzi wa Uropa, vituo vya data tayari "vinachukua" 1,4% ya umeme wote. Inatarajiwa kwamba hii .
Hifadhi ya SSD hutumia sehemu kubwa ya umeme. Katika kipindi cha 2012 hadi 2017, sehemu ya anatoa za serikali katika vituo vya data. . Ingawa SSD hutumia nguvu ya tatu kidogo () kuliko HDD, bili za umeme zinasalia kuwa kubwa katika kiwango cha vituo vya data.
Ili kupunguza matumizi ya nguvu ya anatoa za hali-dhabiti katika kituo cha data, wahandisi kutoka MIT wameunda usanifu mpya wa uhifadhi wa SSD. Inaitwa LightStore na hukuruhusu kuunganisha anatoa moja kwa moja kwenye mtandao wa kituo cha data, kupita seva za uhifadhi. Na waandishi, mfumo huo utapunguza gharama za nishati kwa nusu.
Jinsi gani kazi hii
LightStore ni duka la ufunguo wa flash ambalo huweka maombi ya mtumiaji kwenye anatoa kama funguo. Kisha hutumwa kwa seva, ambayo hutoa data inayohusishwa na ufunguo huo.
System kichakataji chenye ufanisi wa nishati, kumbukumbu ya DRAM na NAND. Inadhibitiwa na mtawala na programu maalum. Kidhibiti kinawajibika kufanya kazi na safu za NAND, na programu ina jukumu la kushughulikia maombi ya KV na kuhifadhi jozi muhimu. Usanifu wa programu umejengwa kwa msingi , ambayo hutumiwa katika DBMS nyingi za kisasa.
Mchoro wa usanifu unaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:
Mchoro unaonyesha vipengele vya msingi vya LightStore. Nguzo ya nodi hufanya kazi kwenye jozi za thamani-msingi. Seva za programu zimeunganishwa kwenye mfumo kwa kutumia adapta. Wanabadilisha maombi ya mteja (kama vile fread() kutoka POSIX API) kuwa maombi ya KV. Usanifu pia una adapta tofauti za , kuzuia (kulingana na moduli ya BUSE) na hifadhi za faili.
Wakati wa kusambaza maombi, adapta hutumia . Inatumika katika mifumo kama Redis au Swift. Kwa kutumia ufunguo wa ombi la KV, adapta hutoa kitufe cha hashi ambacho thamani yake hutambulisha nodi inayolengwa.
Uwezo wa mizani ya nguzo ya LightStore kwa mstari - unganisha nodi za ziada kwenye mtandao. Katika baadhi ya matukio, huenda ukahitaji kununua swichi mpya. Walakini, watengenezaji wameweka kila nodi na nafasi za ziada za kuunganisha chips za NAND.
Uwezo wa usanifu
Wahandisi wa MIT wanasema suluhisho la msingi wa LightStore lina upitishaji wa 620 Mbps zaidi ya 10 Gigabit Ethernet. Nodi moja hutumia 10 W badala ya 20 W ya kawaida (katika mifumo ya SSD inayotumiwa na vituo vya data leo). Kwa kuongeza, vifaa vinachukua nafasi ya nusu.
Sasa watengenezaji wanakamilisha baadhi ya vipengele. Kwa mfano, LightStore haiwezi kufanya kazi na maswali mbalimbali na maswali madogo. Vipengele hivi vitaongezwa katika siku zijazo, kwani LightStore hutumia miti ya LSM. Pia, mfumo bado una seti ndogo ya adapta - YCSB na adapta za kuzuia zinaungwa mkono. Katika siku zijazo, LightStore itaweza kushughulikia maswali ya SQL, nk.
Maendeleo mengine
Katika majira ya joto ya 2018, Marvell, kampuni ya maendeleo ya hifadhi, ilianzisha mstari mpya wa watawala wa SSD kulingana na mifumo ya AI. Wasanidi programu wameunganisha vichapuzi vya kina vya NVIDIA katika vidhibiti vya kawaida vya vituo vya data na programu za mteja. Matokeo yake, waliunda usanifu wa kujitegemea ambao hutumia nguvu kidogo ikilinganishwa na vidhibiti vya kawaida vya SSD. Kampuni inatumai kuwa mfumo utapata matumizi katika kompyuta ya makali, uchanganuzi mkubwa wa data na IoT.
Mstari wa Western Digital Blue wa anatoa imesasishwa hivi karibuni. Mnamo Aprili, watengenezaji waliwasilisha suluhisho - WD Blue SSD kulingana na teknolojia za SanDisk, ambazo WD ilipata mwaka mmoja uliopita. SSD zilizosasishwa za WD Blue hutoa utendakazi ulioboreshwa na ufanisi wa nishati. Usanifu umejengwa kwa misingi ya vipimo , ambayo hutoa ufikiaji wa SSD zilizounganishwa kupitia PCI Express.
Ufafanuzi huu unaboresha ufanisi wa anatoa za SSD na idadi kubwa ya maombi ya wakati mmoja na kuharakisha upatikanaji wa data. Zaidi ya hayo, NVMe inakuwezesha kusawazisha interface ya SSD - zaidi kwa watengenezaji wa vifaa kwa ajili ya maendeleo ya madereva ya kipekee, viunganisho na vipengele vya fomu.
Matarajio
Soko la kituo cha data cha SSD linaelekea kwenye usanifu uliorahisishwa, otomatiki wa vipengee vya uhifadhi, na kuongezeka kwa ufanisi wa nishati. Ukuzaji wa wahandisi kutoka MIT hutatua shida ya mwisho. Waandishi LightStore itakuwa kiwango cha tasnia cha uhifadhi wa SSD katika vituo vya data. Na tunaweza kudhani kuwa katika siku zijazo mpya, hata usanifu wa ufanisi zaidi utaonekana kulingana na hilo.
Nyenzo kadhaa kutoka kwa blogi ya Kwanza kuhusu IaaS ya shirika:
Chanzo: mapenzi.com