Video: SSD vs OPTANE+SSD (Tháng Chín 2024)
Tại hội nghị Storage Visions trước CES tuần này, một số diễn giả đã nói về cách lưu trữ và máy tính đến gần nhau hơn, với ý nghĩa cho cả thiết kế hệ thống và tạo phần mềm.
Tôi đặc biệt bị thu hút bởi chủ đề "bộ nhớ lớp lưu trữ" hoặc "bộ nhớ liên tục", lấp đầy khoảng cách giữa bộ nhớ thông thường (rất nhanh, nhưng mất thông tin khi tắt) và lưu trữ thông thường (cho dù là ổ đĩa hay SSD dựa trên flash NAND, không biến động nhưng chậm hơn nhiều).
Khu vực này đã nhận được rất nhiều sự chú ý gần đây, với các sản phẩm như NVDIMM (thường là các gói DRAM và NAND được hỗ trợ pin) và các công nghệ mới, như bộ nhớ 3D XPoint của Intel và Micron. Trong bài phát biểu quan trọng tại hội nghị, Bev Crair, VP và Tổng giám đốc nhóm lưu trữ của Intel, đã giữ một DIMM 512 MB của bộ nhớ 3D XPoint, đây là lần đầu tiên tôi thấy nó hiển thị.
Crair cho biết, sử dụng các DIMM như vậy, các hệ thống 2 ổ cắm sẽ sớm có thể nhận được tới 6TB dung lượng lưu trữ 3D XPoint, mang lại lợi thế rất lớn trong nhiều ứng dụng. Cô cho biết điều này sẽ xuất xưởng sau khi giao SSD 3D XPoint, đã được hứa hẹn vào cuối năm nay. Cô lặp lại thông báo trước đó rằng các SDD 3D XPoint này, mà Intel sẽ bán dưới nhãn hiệu Optane, sẽ cải thiện hiệu suất từ 5 đến 7 lần so với các ổ SSD nhanh nhất hiện nay.
Để thực sự có được hiệu suất tối đa có thể từ các DIMM 3D XPoint, cô lưu ý rằng nó sẽ yêu cầu trình điều khiển phần mềm và nền tảng thực sự hỗ trợ nền tảng. Cô đặc biệt nhấn mạnh công việc Intel đang làm cho nền tảng máy chủ thế hệ tiếp theo và trình điều khiển phần mềm được tạo cho cả Windows và Linux.
Điều này lặp lại một chủ đề từ nhiều người thuyết trình, rằng toàn bộ cách chúng ta nghĩ về điện toán sẽ thay đổi với việc áp dụng bộ nhớ lớp lưu trữ. Trong một bài phát biểu quan trọng khác tại hội thảo, Rob Peglar của Micron đã giải thích việc sử dụng bộ nhớ liên tục ngày càng tăng, cho dù là 3D NAND hay những thứ như bộ nhớ 3D XPoint, sẽ gây ra thay đổi trong cách chúng tôi phát triển ứng dụng cho máy chủ.
Peglar giải thích làm thế nào trong mô hình điện toán truyền thống, có một hình phạt rất lớn (chênh lệch tới 100.000 lần) khi truy cập DRAM, có thể mất khoảng 100 nano giây (ns) và truy cập ổ đĩa SATA, có thể mất 10 mili giây (ms).
Điều này đã thay đổi với việc bổ sung các ổ đĩa trạng thái rắn dựa trên flash NAND (SSD), có thể được truy cập qua kết nối SATA ở tốc độ 100 micro giây và qua kết nối PCIe ở tốc độ 10 micro giây. Ngoài ra, chúng ta hiện đang thấy nhiều DIMM không bay hơi hơn, có xu hướng kết hợp DRAM được hỗ trợ bằng pin với NAND và chúng thường được truy cập ở khoảng 125ns, gần tốc độ DRAM. Sự khác biệt bây giờ giữa PCIe và NVDIMM có thể chỉ là 80 lần.
Trong tương lai, anh hy vọng bộ nhớ không bay hơi trong tương lai như 3D XPoint sẽ được truy cập ở tốc độ khoảng 500 ns thông qua kết nối bộ nhớ hoặc PCIe. Sự khác biệt giữa điều đó và ổ đĩa flash có thể chỉ khoảng 20 lần.
Do đó, theo ông, cách chúng tôi viết chương trình, để di chuyển dữ liệu vào và ra khỏi bộ nhớ và đối phó với sự khác biệt lớn giữa bộ nhớ và bộ lưu trữ sẽ cần phải thay đổi. Làm thế nào điều này sẽ xảy ra đã được giải quyết trong một bảng sau đó.
Tại bảng điều khiển đó, Andy Rudoff của Intel đã giải thích về lâu dài, chúng ta sẽ muốn lưu trữ "theo địa chỉ byte", trái ngược với cách chúng ta hiện đang xem lưu trữ, về các khối trên một ổ đĩa. Doug Voigt của HP Enterprise giải thích rằng SNIA đã tạo ra một mô hình lập trình cho bộ nhớ không bay hơi, mặc dù có rất nhiều vấn đề và nó "không đơn giản như vẻ ngoài của nó."
Jim Pinkerton của Microsoft đã giải thích cách công ty tạo ra các trình điều khiển mới cho bộ nhớ lớp lưu trữ (SCM), nói rằng các giao diện SCSI truyền thống quá chậm. Công ty đã xây dựng Trình điều khiển xe buýt SCM mới và Trình điều khiển đĩa SCM, đây sẽ là một phần của bản phát hành kỹ thuật Windows Server 2016 sắp được phát hành. Ông lưu ý rằng điều này cho phép lưu trữ truy cập khối hoặc truy cập trực tiếp (cái mà người khác gọi là lưu trữ truy cập byte), với quyết định được đưa ra tại thời điểm định dạng. Lưu trữ khối bảo tồn khả năng tương thích ngược, trong khi lưu trữ truy cập trực tiếp cung cấp độ trễ thấp nhất.
Ông cho biết một bản demo với HPE vào cuối năm ngoái trên cơ sở dữ liệu SQL với NVDIMM, nó dự báo sẽ cải thiện 12% thông lượng và giảm 52% độ trễ khi chỉ sử dụng một lượng nhỏ bộ nhớ liên tục; và với một mô phỏng khi tất cả được đưa vào bộ nhớ của lớp lưu trữ, nó có thể cho thấy sự cải thiện 53% về thông lượng và giảm 82% độ trễ.
Nhưng Pinkerton thừa nhận những hạn chế của phương pháp này. Lưu trữ truy cập trực tiếp bỏ qua hệ điều hành và tất cả các tính năng mà nó cung cấp để bảo vệ dữ liệu và tất cả các tính năng này hoạt động trên một nút duy nhất hiện nay, không qua mạng, do đó cung cấp "lưu trữ đáng tin cậy, không lưu trữ có sẵn".
Sau đó, Peglar nói rằng Micron đã làm việc với mọi nhà cung cấp chính các hệ điều hành và nhà ảo thuật để giải quyết các vấn đề này.
Rob Davis của Mellanox Technology đã giải thích bộ nhớ bền bỉ cần một loại vải hiệu suất cao như thế nào và cho biết công ty của ông đang nghiên cứu các giải pháp cho SSD dựa trên NAND nhưng vẫn cần thay đổi các ngăn xếp phần mềm cấp thấp kiểm soát lưu trữ.
