וִידֵאוֹ: Micron's New Computer Memory Paradigm, 3D XPoint, and Artificial Intelligence (נוֹבֶמבֶּר 2024)
בכנס Storage Visions לקראת CES השבוע, מספר דוברים דיברו על האופן שבו האחסון והמחשבים מתקרבים זה לזה, עם השלכות הן על תכנון מערכות והן על יצירת תוכנה.
סיקרן אותי במיוחד הנושא של "זיכרון בכיתת אחסון" או "זיכרון מתמשך", הממלא את הפער בין הזיכרון הקונבנציונאלי (שהוא מהיר מאוד, אך מאבד מידע כאשר הוא כבוי) לבין אחסון קונבנציונאלי (בין אם מדובר בכונני דיסק או ב SSDs מבוסס פלאש של NAND; שהם לא תנודתיים אך איטיים בהרבה).
אזור זה זכה לתשומת לב רבה בזמן האחרון, עם מוצרים כמו NVDIMMs (בדרך כלל חבילות של DRAM וגיבוי סוללות) וטכנולוגיות חדשות, כמו זיכרון ה- XP XPoint של אינטל ו- Micron. בנאום מרכזי בוועידה, Bev Crair, סמנכ"ל ומנכ"ל קבוצת האחסון של אינטל, הרים DIMM של 512 מגה-בתים של זיכרון ה- 3D XPoint, זו הייתה הפעם הראשונה שראיתי אותו מוצג.
קרייר אמר כי באמצעות DIMMs כאלה, מערכות דו-שקעיות יוכלו בקרוב להשיג עד 6 טרה-בתים של נפח אחסון 3D XPoint, ומספק יתרונות עצומים במגוון יישומים. היא אמרה שזה יישלח מתישהו לאחר מסירת SSDs 3D XPoint, שהובטחו להמשך השנה. היא חזרה על הכרזות מוקדמות יותר על כך שמכסי SDD 3D XPoint, אותם תמכור אינטל תחת המותג Optane, יציעו שיפור ביצועים של 5 עד 7X לעומת SSDs המהירים של היום.
כדי להשיג באמת את הביצועים המרביים האפשריים מ- 3D XPoint DIMMs, היא ציינה כי הדבר ידרוש מנהלי התקנים ופלטפורמות שתומכים באמת בפלטפורמה. היא הדגישה באופן ספציפי את העבודה שעשתה אינטל עבור פלטפורמת השרת הדור הבאה שלה ומנהלי תוכנה שנוצרים הן עבור Windows והן עבור Linux.
זה הדהד נושא ממגישים רבים, שכל הדרך בה אנו חושבים על מחשוב תשתנה עם אימוץ הזיכרון בכיתת האחסון. בנאום מרכזי נוסף בכנס, הסביר רוב פגלר ממיקרון כיצד השימוש הגובר בזיכרון מתמשך, בין אם 3D NAND או דברים כמו זיכרון 3D XPoint, יביא לשינוי באופן בו אנו מפתחים יישומים לשרתים.
פגלר הסביר כיצד במודל המחשוב המסורתי היה עונש אדיר (פי 100, 000 מההפרש) בגישה ל- DRAM, שיכולה לקחת בערך 100 ננו-שניות (ns) ולגשת לכונני דיסק SATA, שיכולים לקחת 10 אלפיות שנייה.
זה השתנה עם תוספת של כונני מצב מוצק מבוססי פלאש של NAND (SSDs), שאפשר לגשת אליהם דרך חיבור SATA במהירות של 100 מיקרו-שניות, ועל חיבורי PCIe ב- 10 מיקרו-שניות. בנוסף, אנו רואים כעת DIMMs לא נדיפים יותר, הנוטים לשלב DRAM מגובה סוללה עם NAND, ולרוב ניגשים אליהם במהירות של 125N, בסמוך למהירות DRAM. ההבדל כעת בין PCIe ל- NVDIMM יכול להיות קטן פי 80.
בעתיד, הוא מצפה לגישה לזיכרון עתידי לא-נדיף, כגון 3D XPoint, תהיה בערך 500 ns דרך זיכרון או חיבור PCIe. ההבדל בין זה לבין כונן הבזק יכול להיות קטן פי 20.
כתוצאה מכך, הוא אמר, הדרך בה כתבנו תוכניות - להעברת נתונים אל תוך זיכרון ומחוצה לו ולהתמודד עם ההבדל הגדול בין זיכרון לאחסון - תצטרך להשתנות. כיצד התרחש הדבר התייחס במהלך פאנל שהגיע לאחר מכן.
בפאנל ההוא, אנדי רודוף מאינטל הסביר כיצד בטווח הרחוק נרצה אחסון "ניתן להתייחס לתים", בניגוד לאופן בו אנו בוחנים כיום אחסון, מבחינת חסימות בכונן. דאג ווויגט מ- HP Enterprise הסביר כי ה- SNIA כבר יצר מודל תכנות לזיכרון לא הפכפך, אם כי יש המון בעיות וזה "לא פשוט כמו שזה נראה."
ג'ים פינקרטון של מיקרוסופט הסביר כיצד החברה יצרה מנהלי התקנים חדשים לזיכרון בכיתת האחסון (SCM), ואמרה כי ממשקי ה- SCSI המסורתיים היו איטית מדי. החברה בנתה מנהל התקן SCM חדש של מנהל התקנים SCM ומנהל התקנים לדיסק SCM, שיהיו חלק ממשוחרר בקרוב של התצוגה המקדימה הטכנית של Windows Server 2016. הוא ציין כי הדבר מאפשר אחסון גישה חסומה או ישירה (מה שאחרים קראו אחסון נגיש בתים), תוך קביעה שנעשתה בזמן הפורמט. אחסון חסום שומר על תאימות לאחור, ואילו אחסון בגישה ישירה מציע את ההשהיה הנמוכה ביותר.
לדבריו, הדגמה עם HPE בסוף השנה שעברה על בסיס נתונים של SQL עם NVDIMMs, הוא צופה שיפור של 12 אחוז בתפוקה וירידה של 52 אחוז בהשהיה כאשר נעשה שימוש רק בכמות קטנה של זיכרון מתמשך; ועם סימולציה כאשר הכל הושם בזיכרון של מחלקת אחסון, זה יכול להראות שיפור של 53 אחוז בתפוקה וצמצום של השהיה של 82 אחוזים.
אבל פינקרטון הכיר במגבלות הגישה הזו. אחסון בגישה ישירה עוקף את מערכת ההפעלה ואת כל התכונות שהיא מציעה להגנה על נתונים וכל זה עובד על צומת יחיד כיום, לא דרך רשת, ובכך מספק "אחסון אמין, אחסון לא זמין."
בהמשך אמר פגלר כי מיקרון עובד עם כל ספק גדול של מערכות הפעלה ומפקחים על התייחסות לנושאים אלה.
רוב דייוויס ממלאנוקס טכנולוגיה הסביר כיצד הזיכרון המתמיד זקוק למארג בעל ביצועים גבוהים, ואמר כי משרדו עובד על פתרונות עבור SSD מבוססי NAND, אך עדיין יש צורך בשינויים בערימות התוכנה הנמוכות השולטות על האחסון.
