Video: Intel 3D XPoint Technology (Oktober 2024)
Pada konferensi Storage Visions menjelang CES minggu ini, sejumlah pembicara berbicara tentang bagaimana penyimpanan dan komputer semakin berdekatan, dengan implikasi untuk desain sistem dan pembuatan perangkat lunak.
Saya sangat tertarik dengan topik "memori kelas penyimpanan" atau "memori persisten, " yang mengisi kesenjangan antara memori konvensional (yang sangat cepat, tetapi kehilangan informasi saat dimatikan) dan penyimpanan konvensional (apakah disk drive atau SSD berbasis NAND-flash; yang non-volatile tetapi jauh lebih lambat).
Area ini telah menerima banyak perhatian belakangan ini, dengan produk-produk seperti NVDIMMs (biasanya paket DRAM dan NAND yang didukung baterai) dan teknologi baru, seperti memori XPoint 3D dari Intel dan Micron. Pada pidato utama di konferensi tersebut, Bev Crair, VP dan General Manager kelompok penyimpanan Intel, mengangkat DIMM 512MB memori 3D XPoint, yang merupakan pertama kalinya saya melihatnya ditampilkan.
Crair mengatakan bahwa dengan menggunakan DIMM seperti itu, sistem 2-socket akan segera bisa mendapatkan hingga 6TB penyimpanan 3D XPoint, memberikan keuntungan besar dalam berbagai aplikasi. Dia mengatakan ini akan dikirimkan beberapa saat setelah pengiriman SSD 3D XPoint, yang telah dijanjikan untuk akhir tahun ini. Dia mengulangi pengumuman sebelumnya bahwa 3D XPoint SDDs ini, yang akan dijual Intel dengan merek Optane, akan menawarkan peningkatan kinerja 5 hingga 7x dibandingkan SSD tercepat saat ini.
Untuk benar-benar mendapatkan kinerja semaksimal mungkin dari DIMM XPoint 3D, ia mencatat bahwa itu akan memerlukan driver perangkat lunak dan platform yang benar-benar mendukung platform. Dia secara khusus menyoroti pekerjaan yang dilakukan Intel untuk platform server generasi berikutnya dan driver perangkat lunak yang dibuat untuk Windows dan Linux.
Ini menggemakan tema dari banyak penyaji, bahwa seluruh cara kita berpikir tentang komputasi akan berubah dengan adopsi memori kelas penyimpanan. Dalam pidato utama lain di konferensi tersebut, Rob Peglar dari Micron menjelaskan bagaimana meningkatnya penggunaan memori persisten, apakah 3D NAND atau hal-hal seperti memori 3D XPoint, akan menyebabkan perubahan dalam cara kami mengembangkan aplikasi untuk server.
Peglar menjelaskan bagaimana dalam model komputasi tradisional, ada penalti besar (hingga 100.000 kali perbedaan) dalam mengakses DRAM, yang dapat memakan waktu sekitar 100 nanodetik (ns) dan mengakses disk drive SATA, yang dapat memakan waktu 10 milidetik (ms).
Ini telah berubah dengan penambahan solid state drive (SSD) berbasis NAND flash, yang dapat diakses melalui koneksi SATA pada 100 mikrodetik, dan melalui koneksi PCIe pada 10 mikrodetik. Selain itu, kami sekarang melihat lebih banyak DIMM yang tidak mudah menguap, yang cenderung menggabungkan DRAM yang didukung baterai dengan NAND, dan ini sering diakses sekitar 125ns, mendekati kecepatan DRAM. Perbedaan sekarang antara PCIe dan NVDIMM dapat sedikitnya 80 kali.
Di masa depan, ia mengharapkan memori non-volatile di masa depan seperti 3D XPoint dapat diakses pada sekitar 500 ns melalui memori atau koneksi PCIe. Perbedaan antara itu dan flash drive dapat sesedikit 20 kali.
Akibatnya, katanya, cara kita menulis program - untuk memindahkan data masuk dan keluar dari memori dan menangani perbedaan besar antara memori dan penyimpanan - perlu diubah. Bagaimana ini akan terjadi dibahas pada panel yang diikuti.
Pada panel itu, Andy Rudoff dari Intel menjelaskan bagaimana dalam jangka panjang, kita akan menginginkan penyimpanan "byte-addressable", berbeda dengan cara kita saat melihat penyimpanan, dalam hal blok pada drive. Doug Voigt dari HP Enterprise menjelaskan bahwa SNIA telah membuat model pemrograman untuk memori non-volatile, meskipun ada banyak masalah dan "tidak sesederhana kelihatannya."
Microsoft Jim Pinkerton menjelaskan bagaimana perusahaan telah menciptakan driver baru untuk memori kelas penyimpanan (SCM), mengatakan antarmuka SCSI tradisional terlalu lambat. Perusahaan telah membangun Driver Bus SCM baru dan Driver Disk SCM, yang akan menjadi bagian dari Pratinjau Teknis Windows Server 2016 yang akan segera dirilis. Dia mencatat bahwa ini memungkinkan penyimpanan blok atau akses langsung (apa yang orang lain sebut penyimpanan byte-dapat diakses), dengan penentuan dibuat pada waktu format. Blokir penyimpanan mempertahankan kompatibilitas ke belakang, sementara penyimpanan akses langsung menawarkan latensi terendah.
Dia mengatakan demo dengan HPE akhir tahun lalu pada database SQL dengan NVDIMMs, ia memperkirakan peningkatan throughput 12 persen dan penurunan latensi 52 persen ketika hanya sejumlah kecil memori persisten digunakan; dan dengan simulasi ketika semuanya diletakkan pada memori kelas penyimpanan, itu bisa menunjukkan peningkatan throughput 53 persen dan pengurangan latensi 82 persen.
Namun Pinkerton mengakui keterbatasan pendekatan ini. Penyimpanan akses langsung memintas sistem operasi dan semua fitur yang ditawarkannya untuk perlindungan data dan semua ini bekerja pada satu simpul saat ini, bukan melalui jaringan, sehingga memberikan "penyimpanan yang andal, bukan penyimpanan yang tersedia."
Kemudian, Peglar mengatakan bahwa Micron bekerja dengan setiap penyedia utama sistem operasi dan hypervisor untuk mengatasi masalah ini.
Rob Davis dari Mellanox Technology menjelaskan bagaimana memori yang persisten membutuhkan kain kinerja tinggi, dan mengatakan perusahaannya sedang mengerjakan solusi untuk SSD berbasis NAND tetapi masih ada kebutuhan untuk perubahan pada tumpukan perangkat lunak tingkat rendah yang mengontrol penyimpanan.
