Хранение информации



Память Хранения Данных

Новая память для новой архитектуры хранения данных  Июнь 6, 2021 – 12:50
В течение последнего десятилетия быстродействие процессоров выросло примерно в 10 раз, оперативной памяти – в 8 раз, сетей – в 100 раз, внутренней шины вычислительных систем – в 20 раз, а накопителей на жестких дисках – всего в 1, 5 раза. То есть увеличение производительности подсистемы хранения серверов существенно отстает от роста производительности центрального процессора, оперативной памяти, внутренней шины, а также пропускной способности сетей. Недостаточная производительность традиционных жестких дисков (HDD) приводит к увеличению времени отклика приложений. Еще вчера решением могло быть только использование SSD или PCIe-флэш. Сегодня мы шагнули еще дальше с новым типом накопителей непосредственно на шине оперативной памяти!

NVMe приходит на помощь

Отчасти решить эту проблему помогает на порядок более быстрая флэш-память. Для нее разрабатываются новые протоколы и технологии, раскрывающие потенциал интерфейса PCIe, например, Non-Volatile Memory Express (NVMe). Флэш-память NVMe позволяет устранить значительные задержки оборудования и издержки протоколов, связанные с хранением, и может применяться для повышения общей производительности системы, особенно в таких ресурсоемких задачах, как виртуализация, аналитика больших данных и высокопроизводительные вычисления (HPC). С помощью NVMe можно получать доступ к флэш-памяти, минуя прослойку SCSI, что уменьшает время доступа, особенно в случае аппаратной поддержки NVMe, когда функции драйвера реализуются на аппаратном уровне.

Масштабируемая технология NVMe разрабатывалась специально для прямого подключения устройств NVMe (таких как SSD) через интерфейс PCIe Gen3. Она обеспечивает быстрый доступ процессора к данным во флеш-памяти и характеризуется, высокой производительностью в IOPS, малым энергопотреблением и низкими задержками. Поставки первых продуктов NVMe начались в 2014 году. В 2015-м многие вендоры серверов представили свои платформы со слотами NVMe.

NVMe позволяет повысить производительность системы за счет более полного использования параллелизма устройств и программного обеспечения. Накопитель становится «ближе» к процессору, что дает возможность снизить задержку более чем в 20 раз.

В настоящее время в серверах твердотельные накопители (Solid State Drive, SSD) обеспечивают высокую скорость доступа к данным и иногда применяются в качестве кэш-памяти или для хранения промежуточных данных. Не удивительно, что флэш-накопители уверенно завоевывают рынок. По прогнозу компании IHS, к 2017 году поставки SSD в натуральном выражении достигнут половины объема поставок жестких дисков.

В арсенале компании Hewlett Packard Enterprise – целый спектр накопителей c поддержкой протокола Non-Volatile Memory Express. В этих решениях HPE используются разные форматы накопителей под различные типы нагрузок, включая 2, 5" SFF и карты PCIe. Стандартные драйверы NVMe включены в состав наиболее популярных операционных систем. Однако NVMe уже становится «лучшей практикой» вчерашнего дня. В вершине пирамиды её сменяет новая технология – Persistent Memory.

HPE Persistent Memory

Технология HPE Persistent Memory (что означает «энергонезависимая» или «постоянная память») нова не только оригинальным архитектурным решением – размещением энергонезависимого флэш-накопителя на шине памяти, – но и комплексным подходом. Под нее уже есть драйвер для Microsoft Windows, SDK для Linux, в ближайших планах – научить приложения понимать этот новый тип носителя, что обеспечит, например, поддержку вычислений in-memory на этих модулях без различных ухищрений по сохранности данных.

Что же представляет собой HPE Persistent Memory? Упрощенно говоря, это энергонезависимая память с производительностью оперативной памяти. Будучи энергонезависимой, эта память обеспечивает постоянное хранение данных. Технология HPE Persistent Memory, представленная в декабре 2015 года, используется в линейке продуктов HPE ProLiant 2016 года. Большинство из таких систем уже поставляются.

Persistent Memory (или Non-Volatile Memory) – комбинация DRAM с флэш-памятью, которая позволяет избежать потери данных при отключении питания. Поскольку DRAM (модуль DIMM) и NAND «сидят» на шине памяти, данная комбинация работает быстрее, чем флэш-память на карте PCIe.

Source: habrahabr.ru

Похожие публикации:

  1. Среды Хранения Данных
  2. Виды Хранения Данных
  3. San Сеть Хранения Данных
  4. Модуль Хранения Данных