Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nowy procesor dedykowany do obsługi SSD

ghost666 09 Maj 2020 09:37 777 0
  • Nowy procesor dedykowany do obsługi SSD
    Procesor Magazynu Danych firmy
    Pliops - sprzętowy akcelerator,
    który może współpracować
    z każdym dyskiem SSD, celem
    optymalizacji ich wydajności.
    Gwałtowny wzrost ilości magazynowanych danych nie jest nowym zjawiskiem. To co jest natomiast pewnym nowum, to fakt, że po 55 latach nieprzerwanego skalowania zgodnie z prawem Moora, widzimy, że rosnąca wydajność procesora nie jest niezbędna, by nadążyć za coraz większymi ilościami danych. Istnieją pewne alternatywy, jednym z potencjalnych rozwiązań mogą być dedykowane procesor, specjalnie przystosowane do przechowywania danych.

    Jak powiedział Steve Fingerhut, prezes firmy Pliops, popyt na przechowywanie danych stale rośnie dzięki sektorom takim jak big data, sztuczna inteligencja (AI), Internet rzeczy (IoT) i 5G. Dodatkowo, obecnie coraz więcej danych przenosi się do dyski SSD w centrach danych - ich udział ma wzrosnąć sto razy w następnej dekadzie. "Dyski SSD mają wiele wspaniałych cech, ale podstawową jest ich wysoka wydajność w porównaniu do talerzowych dysków twardych". Dodatkowo, w ciągu ostatnich 10 lat koszt dysków SSD spadł, a ich wydajność poprawiła się i możliwości zwiększyły, w dużej mierze dzięki wzrostowi udziału dysków NVMe, dodaje Fingerhut.

    Prezes Pliopsa twierdzi jednak, że wydajność procesorów nie nadąża za wzrostem wydajności i popytu na SSD. Wynikiem tego jest powstawanie wąskiego gardła w systemie. Firmy takie jak Intel i AMD wciąż dodają kolejne rdzenie do swoich procesorów, które zwiększają ich koszty i pobieraną moc przy malejących zyskach. "Gdy dodajesz coraz więcej rdzeni, dzielisz tę samą magistralę pamięci. To duży problem." Wszystkie dane są obecnie zapisywane na szybkich dyskach SSD, "ale wszystkie są kontrolowane przez procesor, który tak naprawdę nie rozwija się tak szybko", zauważa Fingerhut.

    Rozwiązaniem Pliopsa, dotyczącym tych "nieefektywności kontroli dysków" jest technologia akceleracji danych, ukierunkowana na określone obciążenia w bazach danych i pamięci masowej zdefiniowanej programowo, która według szacunków firmy stanowi około połowy wydatków na infrastrukturę przedsiębiorstwa i centrum danych. Pliops Storage Processor (PSP) to akcelerator sprzętowy oparty na bazach typu klucz-wartość (KV), który umożliwia klientom w chmurze i przedsiębiorstwom odciążenie i przyspieszenie oprogramowania wymagającego dużej ilości danych, dzięki czemu centra danych mogą kontynuować skalowanie, jednocześnie zmniejszając obciążenie obliczeniowe i potrzebną moc obliczeniową.

    Fingerhut powiedział, że PSP nie tylko poprawia wydajność dysków, ale także optymalizuje zużycie SSD. Typowe przypadki użycia to bazy danych mySQL, takie z jakich korzysta np. Facebook, a także coraz popularniejsza, ale droga, ponieważ korzystająca z pamięci DRAM, Redis. Jak mówi, bazy danych zwykle polegają na silniku pamięci, który "wzmacnia" dane poprzez ich sortowanie i indeksowanie, ponieważ zapisuje na dysku SSD ok. 40 razy więcej danych, niż rzeczywiście wymagane przez aplikację. "Zużywasz więcej miejsca na dysku, - w zakresie od dwóch do siedmiu razy. Wszystkie te efekty wynikają z faktu, że architekci baz danych próbują ograniczyć potrzebną wydajność procesora".

    PSP radzi sobie z wyzwaniami związanymi z pamięcią masową i przetwarzaniem specyficznych baz danych. Akcelerator ten działa podobnie jak opracowane specyficzne dla obciążeń aplikacjami AI i uczenia maszynowego, które mają tę zaletę, że są stosunkowo nowym obciążeniem. Ogólnie rzecz biorąc, zalety techniczne PSP dla baz danych obejmują możliwość obsługi od trzech do dziesięciu razy więcej zapytań na sekundę i 93% redukcję opóźnienia w obsłudze tych zapytań, a także zmniejszenie wymagań dotyczących mocy i pojemności dysku SSD. Wszystko to przekłada się na niższe koszty.

    Pliops nie sprzedaje pamięci Flash ani dysków SSD. Fingerhut powiedział, że PSP może współpracować z dowolnym dyskiem SSD i dowolnym interfejsem, a firma rozważa także wdrożenie swojej technologii w układach FPGA. Zauważył, że zarówno Amazon, jak i Microsoft Azure niedawno zaprezentowały własne akceleratory do obsługi baz danych. "To trochę inne podejście niż to, co robimy, ale pokazuje, że wyścig się rozpoczął. Wszyscy zmierzamy w tym samym kierunku" podsumowuje Fingerhut.

    Analityk Tom Coughlin, prezes Coughlin and Associates, powiedział, że tendencja do odciążania funkcji do wyspecjalizowanych technologii akceleracji pamięci z innych procesorów, takich jak CPU, odzwierciedla rzeczywistość - szybsze procesory nie są wprowadzane na rynek tak szybko, jak kiedyś. "Specjalistyczne procesory stały się naprawdę ważną sprawą". Dodaje on, że inne przykłady obejmują procesory graficzne, urządzenia do akceleracji TensorFlowi inne specjalistyczne procesory do pracy w sieci.

    Nowy procesor dedykowany do obsługi SSD
    Wydany w zeszłym roku program KV Stack firmy Samsung jest kombinacją dysku SSD, magazynu typu klucz-wartość (KV)
    i odpowiedniego oprogramowania hosta, takiego jak sterowniki urządzeń i powiązane biblioteki.


    W przypadku Pliops PSP firmy korzysta ze specjalistycznej implementacji technologii KV, która istnieje już od jakiegoś czasu, jak wskazuje Coughlin. Już nawet pięć lat temu była używana z linią dysków twardych Seagate, która jednakże nigdy nie wystartowała na rynku. Niedawno firmy takie jak Samsung zaprezentowały dyski SSD KV ze specjalnym oprogramowaniem do translacji pamięci Flash, a stowarzyszenie Storage Networking Industry Association (SNIA) wydało otwarty standard programowania aplikacji dla przechowywania danych w modelu klucz-wartość. Jak wskazuje analityk, jest to bardzo powszechne podejście do przechowywania danych i obiektów.

    Coughlin powiedział, że Pliops PSP pojawił się w czasie, gdy wiele firm wymienia dyski twarde na Flash (SSD), co zmniejszy potrzebę nadmiernej obsługi, a także skróci czas odczytu i zapisu. "Zyskujesz większą wytrzymałość i efektywniejsze wykorzystanie pojemności dysku". Na razie Pliops jest liderem w tej dziedzinie pod względem rzeczywistych produktów, ale jak wskazuje analityk, producenci dysków SSD mogą potencjalnie stworzyć konkurencyjny produkt lub przejąć tę firmę, aby dodać oferowane przez nią możliwości jako funkcje w produkowanych przez siebie magazynach danych czy dyskach SSD.

    Źródło: https://www.eetimes.com/ssd-storage-workloads-get-a-special-processor/#

    Fajne! Ranking DIY
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9741 postów o ocenie 7911, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.