Video: Память Intel Optane. Есть ли смысл? (September 2024)
Vid Storage Visions-konferensen inför CES den här veckan talade ett antal talare om hur lagring och datorer kommer närmare varandra, med konsekvenser för både systemdesign och skapande av programvara.
Jag blev särskilt fascinerad av ämnet "lagringsklassminne" eller "ihållande minne", som fyller klyftan mellan konventionellt minne (som är väldigt snabbt, men förlorar information när det stängs av) och konventionell lagring (oavsett om diskenheter eller NAND-flash-baserade SSD: er som inte är flyktiga men mycket långsammare.
Det här området har fått mycket uppmärksamhet på senare tid med produkter som NVDIMM: er (vanligtvis paket med batteri-säkerhetskopierad DRAM och NAND) och ny teknik, som Intel och Microns 3D XPoint-minne. Vid ett huvudinförande på konferensen höll Bev Crair, VP och General Manager för Intels lagringsgrupp, en 512 MB DIMM från 3D XPoint-minnet, som var första gången jag har sett det visas.
Crair sa att med användning av sådana DIMM: er kommer två-uttagssystem snart att kunna få upp till 6 TB 3D XPoint-lagring, vilket ger enorma fördelar i en mängd olika applikationer. Hon sa att detta skulle ske någon gång efter leveransen av 3D XPoint SSD: er, som har lovats för senare i år. Hon upprepade tidigare tillkännagivanden om att dessa 3D XPoint SDD: er, som Intel kommer att sälja under varumärket Optane, skulle erbjuda en 5 till 7x prestandaförbättring jämfört med dagens snabbaste SSD: er.
För att verkligen få maximalt möjligt prestanda från 3D XPoint DIMM: er, noterade hon att det kommer att kräva programvarudrivrutiner och plattformar som verkligen stöder plattformen. Hon framhöll särskilt arbetet som Intel gör för sin nästa generations serverplattform och programvarudrivrutiner som skapas för både Windows och Linux.
Detta ekade ett tema från många presentatörer, att hela vårt sätt att tänka på datorer kommer att förändras med antagandet av lagringsklassminne. I ett annat anförande på konferensen förklarade Rob Peglar från Micron hur den ökande användningen av ihållande minne, vare sig 3D NAND eller saker som 3D XPoint-minne, kommer att orsaka en förändring i hur vi utvecklar applikationer för servrar.
Peglar förklarade hur det i den traditionella datormodellen fanns en enorm straff (upp till 100 000 gånger skillnaden) för åtkomst till DRAM, vilket kan ta cirka 100 nanosekunder (ns) och få åtkomst till SATA-diskenheter, som kan ta 10 millisekunder (ms).
Detta har förändrats med tillägget av NAND-flashbaserade solid state-enheter (SSD: er) som kan nås via en SATA-anslutning på 100 mikrosekunder och över PCIe-anslutningar på 10 mikrosekunder. Dessutom ser vi nu fler icke-flyktiga DIMM: er, som tenderar att kombinera DRAM-batteri-säkerhetskopierat med NAND, och dessa kan ofta nås på cirka 125 n, nära DRAM-hastighet. Skillnaden nu mellan PCIe och NVDIMM kan vara så lite som 80 gånger.
I framtiden förväntar han sig att ett framtida icke-flyktigt minne som 3D XPoint ska nås på cirka 500 ns via ett minne eller PCIe-anslutning. Skillnaden mellan den och en flashenhet kan vara så lite som 20 gånger.
Som ett resultat sa han, hur vi har skrivit program - för att flytta data in och ut ur minnet och hantera den stora skillnaden mellan minne och lagring - kommer att behöva förändras. Hur detta kommer att behandlas behandlades under en panel som följde.
Vid den panelen förklarade Andy Rudoff från Intel hur vi på lång sikt vill ha "byte-adresserbar" lagring, i motsats till hur vi för närvarande tittar på lagring, i termer av block på en enhet. Doug Voigt från HP Enterprise förklarade att SNIA redan har skapat en programmeringsmodell för icke-flyktigt minne, även om det finns många problem och det "är inte så enkelt som det verkar."
Microsofts Jim Pinkerton förklarade hur företaget har skapat nya drivrutiner för lagringsklassminne (SCM) och sa att de traditionella SCSI-gränssnitten var mycket för långsamma. Företaget har byggt en ny SCM-bussdrivrutin och en SCM-skivdrivrutin, som kommer att vara en del av en snart släppt Windows Server 2016 Technical Preview. Han noterade att detta möjliggör blockering eller direktåtkomstlagring (vad andra kallade byte-åtkomlig lagring), med en bestämning som gjordes vid formatet. Blocklagring bevarar bakåtkompatibilitet, medan direktåtkomstlagring ger den lägsta latensen.
Han sa att en demo med HPE i slutet av förra året på en SQL-databas med NVDIMM: er, den förutspådde en förbättring av 12 procent genomströmning och en 52-procentig minskning av latens när bara en liten mängd ihållande minne användes; och med en simulering när allt sattes i ett lagringsklassminne kunde det visa en förbättring av 53 procent i genomströmning och en minskning av latensen på 82 procent.
Men Pinkerton erkände begränsningarna i denna strategi. Direktåtkomstlagring kringgår operativsystemet och alla funktioner som det erbjuder för dataskydd och allt detta fungerar på en enda nod idag, inte över ett nätverk, vilket ger "pålitlig lagring, inte tillgänglig lagring."
Senare sa Peglar att Micron arbetade med alla större leverantörer av operativsystem och hypervisorer för att hantera dessa problem.
Rob Davis från Mellanox Technology förklarade hur ihållande minne behöver ett högprestandatyg, och sa att hans företag arbetade med lösningar för NAND-baserade SSD: er men att det fortfarande fanns behov för ändringar i programvarubunken på låg nivå som styr lagring.
