ஒரு புதிய வகை SSD சேமிப்பகம் தரவு மையத்தில் ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்கும் - இது எவ்வாறு செயல்படுகிறது

இந்த அமைப்பு ஆற்றல் செலவை பாதியாக குறைக்கும்.

ஒரு புதிய வகை SSD சேமிப்பகம் தரவு மையத்தில் ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்கும் - இது எவ்வாறு செயல்படுகிறது
/ புகைப்படம் ஆண்டி மெல்டன் CC BY-SA

நமக்கு ஏன் ஒரு புதிய கட்டிடக்கலை தேவை?

டேட்டா சென்டர் டைனமிக்ஸ் மதிப்பீடுகளின்படி2030 ஆம் ஆண்டில், மின்னணு சாதனங்கள் கிரகத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படும் அனைத்து ஆற்றலில் 40% ஐ உட்கொள்ளும். இந்தத் தொகுதியில் தோராயமாக 20% ஐடி துறை மற்றும் தரவு மையங்களில் இருந்து வரும். மூலம் தரவு ஐரோப்பிய ஆய்வாளர்களின் கூற்றுப்படி, தரவு மையங்கள் ஏற்கனவே அனைத்து மின்சாரத்தில் 1,4% "எடுத்து". இது என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது 5ல் இந்த எண்ணிக்கை 2020% ஆக உயரும்.

SSD சேமிப்பு மின்சாரத்தின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை பயன்படுத்துகிறது. 2012 முதல் 2017 வரையிலான காலகட்டத்தில், தரவு மையங்களில் திட நிலை இயக்கிகளின் பங்கு 8 முதல் 22% வரை அதிகரித்துள்ளது. SSDகள் மூன்றில் ஒரு பங்கு குறைந்த சக்தியைப் பயன்படுத்தினாலும் (PDF, பக்கம் 13HDD ஐ விட, தரவு மையங்களின் அளவில் மின்சாரக் கட்டணங்கள் பெரிய அளவில் இருக்கும்.

தரவு மையத்தில் திட-நிலை இயக்கிகளின் மின் நுகர்வு குறைக்க, MIT இன் பொறியாளர்கள் புதிய SSD சேமிப்பக கட்டமைப்பை உருவாக்கியுள்ளனர். இது LightStore என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் சேமிப்பக சேவையகங்களைத் தவிர்த்து, நேரடியாக தரவு மைய நெட்வொர்க்குடன் டிரைவ்களை இணைக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. மூலம் படி ஆசிரியர்கள், இந்த அமைப்பு ஆற்றல் செலவுகளை பாதியாக குறைக்கும்.

இது எப்படி வேலை செய்கிறது

லைட்ஸ்டோர் என்பது ஃபிளாஷ் விசை-மதிப்பு ஸ்டோர் ஆகும், இது பயனர் கோரிக்கைகளை டிரைவ்களுக்கு விசைகளாக வரைபடமாக்குகிறது. பின்னர் அவை சேவையகத்திற்கு அனுப்பப்படும், அது அந்த விசையுடன் தொடர்புடைய தரவை வெளியிடுகிறது.

அமைப்பு அது கொண்டுள்ளது உள்ளமைக்கப்பட்ட ஆற்றல் திறன் செயலி, DRAM மற்றும் NAND நினைவகம். இது ஒரு கட்டுப்படுத்தி மற்றும் சிறப்பு மென்பொருள் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. NAND வரிசைகளுடன் பணிபுரிய கட்டுப்படுத்தி பொறுப்பாகும், மேலும் KV கோரிக்கைகளை செயலாக்குவதற்கும் முக்கிய ஜோடிகளை சேமிப்பதற்கும் மென்பொருள் பொறுப்பாகும். மென்பொருள் கட்டமைப்பு அதன் அடிப்படையில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது எல்எஸ்எம் மரங்கள், இது பல நவீன DBMS களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கட்டிடக்கலை வரைபடத்தை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம்:

ஒரு புதிய வகை SSD சேமிப்பகம் தரவு மையத்தில் ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்கும் - இது எவ்வாறு செயல்படுகிறது

வரைபடம் LightStore இன் அடிப்படை கூறுகளைக் காட்டுகிறது. ஒரு முனை கிளஸ்டர் முக்கிய மதிப்பு ஜோடிகளில் செயல்படுகிறது. பயன்பாட்டு சேவையகங்கள் அடாப்டர்களைப் பயன்படுத்தி கணினியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அவை கிளையன்ட் கோரிக்கைகளை (POSIX API இலிருந்து fread() போன்றவை) KV கோரிக்கைகளாக மாற்றுகின்றன. கட்டிடக்கலைக்கு தனி அடாப்டர்களும் உள்ளன ஒய்.சி.எஸ்.பி, தொகுதி (BUSE தொகுதியின் அடிப்படையில்) மற்றும் கோப்பு சேமிப்பகங்கள்.

கோரிக்கைகளை விநியோகிக்கும் போது, ​​அடாப்டர் பயன்படுத்துகிறது நிலையான ஹாஷிங். இது Redis அல்லது Swift போன்ற அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. KV கோரிக்கை விசையைப் பயன்படுத்தி, அடாப்டர் ஒரு ஹாஷ் விசையை உருவாக்குகிறது, அதன் மதிப்பு இலக்கு முனையை அடையாளப்படுத்துகிறது.

லைட்ஸ்டோர் கிளஸ்டரின் திறன் நேர்கோட்டில் உள்ளது - கூடுதல் முனைகளை பிணையத்துடன் இணைக்கவும். சில சந்தர்ப்பங்களில், நீங்கள் புதிய சுவிட்சுகளை வாங்க வேண்டியிருக்கும். இருப்பினும், டெவலப்பர்கள் ஒவ்வொரு முனையையும் NAND சில்லுகளை இணைப்பதற்கான கூடுதல் ஸ்லாட்டுகளுடன் பொருத்தியுள்ளனர்.

கட்டிடக்கலை திறன்

லைட்ஸ்டோர் அடிப்படையிலான தீர்வு 620 கிகாபிட் ஈதர்நெட்டில் 10 Mbps செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது என்று MIT பொறியாளர்கள் கூறுகின்றனர். ஒரு முனை வழக்கமான 10 Wக்கு பதிலாக 20 W ஐப் பயன்படுத்துகிறது (இன்று தரவு மையங்களால் பயன்படுத்தப்படும் SSD அமைப்புகளில்). கூடுதலாக, உபகரணங்கள் பாதி இடத்தை எடுக்கும்.

இப்போது டெவலப்பர்கள் சில அம்சங்களை இறுதி செய்கிறார்கள். எடுத்துக்காட்டாக, வரம்பு வினவல்கள் மற்றும் சிறிய வினவல்களுடன் LightStore வேலை செய்ய முடியாது. லைட்ஸ்டோர் LSM மரங்களைப் பயன்படுத்துவதால், இந்த அம்சங்கள் எதிர்காலத்தில் சேர்க்கப்படும். மேலும், கணினியில் இன்னும் வரையறுக்கப்பட்ட அடாப்டர்கள் உள்ளன - YCSB மற்றும் பிளாக் அடாப்டர்கள் ஆதரிக்கப்படுகின்றன. எதிர்காலத்தில், LightStore SQL வினவல்கள் போன்றவற்றைச் செயலாக்க முடியும்.

பிற வளர்ச்சிகள்

2018 கோடையில், ஸ்டோரேஜ் டெவலப்மெண்ட் நிறுவனமான மார்வெல், AI அமைப்புகளின் அடிப்படையில் புதிய SSD கன்ட்ரோலர்களை அறிமுகப்படுத்தியது. டெவலப்பர்கள் தரவு மையங்கள் மற்றும் கிளையன்ட் பயன்பாடுகளுக்கான நிலையான கட்டுப்படுத்திகளில் NVIDIA ஆழ்ந்த கற்றல் முடுக்கிகளை ஒருங்கிணைத்துள்ளனர். இதன் விளைவாக, கிளாசிக் எஸ்எஸ்டி கன்ட்ரோலர்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த சக்தியைப் பயன்படுத்தும் சுய-கட்டுமான கட்டமைப்பை அவர்கள் உருவாக்கினர். எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங், பெரிய தரவு பகுப்பாய்வு மற்றும் IoT ஆகியவற்றில் இந்த அமைப்பு பயன்பாட்டைக் கண்டறியும் என்று நிறுவனம் நம்புகிறது.

வெஸ்டர்ன் டிஜிட்டல் ப்ளூ லைன் டிரைவ்கள் சமீபத்தில் புதுப்பிக்கப்பட்டது. ஏப்ரல் மாதத்தில், டெவலப்பர்கள் ஒரு தீர்வை வழங்கினர் - WD ப்ளூ SSD சான்டிஸ்க் தொழில்நுட்பங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது ஒரு வருடத்திற்கு முன்பு WD வாங்கியது. மேம்படுத்தப்பட்ட WD Blue SSDகள் மேம்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் செயல்திறனை வழங்குகின்றன. கட்டிடக்கலை விவரக்குறிப்பின் அடிப்படையில் கட்டப்பட்டுள்ளது NVMe, இது PCI எக்ஸ்பிரஸ் வழியாக இணைக்கப்பட்ட SSDகளுக்கான அணுகலை வழங்குகிறது.

இந்த விவரக்குறிப்பு ஒரே நேரத்தில் அதிக எண்ணிக்கையிலான கோரிக்கைகளுடன் SSD இயக்கிகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் தரவு அணுகலை விரைவுபடுத்துகிறது. கூடுதலாக, SSD இடைமுகத்தை தரப்படுத்த NVMe உங்களை அனுமதிக்கிறது - வன்பொருள் உற்பத்தியாளர்களுக்கு அதிகம் வளங்களை வீணாக்க தேவையில்லை தனித்துவமான இயக்கிகள், இணைப்பிகள் மற்றும் வடிவ காரணிகளின் வளர்ச்சிக்காக.

வாய்ப்புக்கள்

டேட்டா சென்டர் SSD சந்தையானது கட்டமைப்பை எளிதாக்குவது, சேமிப்பக கூறுகளின் செயல்பாட்டை தானியக்கமாக்குவது மற்றும் ஆற்றல் செயல்திறனை அதிகரிப்பதை நோக்கி நகர்கிறது. எம்ஐடியின் பொறியாளர்களின் வளர்ச்சி பிந்தைய சிக்கலை தீர்க்கிறது. ஆசிரியர்கள் எண்ணுங்கள்தரவு மையங்களில் SSD சேமிப்பகத்திற்கான தொழில்துறை தரமாக LightStor மாறும். எதிர்காலத்தில் புதிய, இன்னும் திறமையான கட்டிடக்கலை அதன் அடிப்படையில் தோன்றும் என்று நாம் கருதலாம்.

கார்ப்பரேட் IaaS பற்றிய முதல் வலைப்பதிவிலிருந்து பல பொருட்கள்:

ஆதாரம்: www.habr.com

கருத்தைச் சேர்