Vidéo: Intel 3D XPoint Technology (Novembre 2024)
Lors de la conférence Storage Visions en amont du CES cette semaine, un certain nombre d'intervenants ont expliqué comment le stockage et les ordinateurs se rapprochent, avec des implications pour la conception de systèmes et la création de logiciels.
J'étais particulièrement intrigué par le sujet de "mémoire de classe stockage" ou "mémoire persistante", qui comble le fossé entre la mémoire conventionnelle (très rapide, mais perd des informations lorsqu'elle est désactivée) et le stockage classique (lecteurs de disque ou SSD basés sur la mémoire flash NAND (non volatiles mais beaucoup plus lents).
Ce domaine a beaucoup retenu l'attention ces derniers temps, avec des produits tels que les NVDIMM (généralement des packages de mémoires DRAM et NAND sauvegardées sur batterie) et de nouvelles technologies, telles que la mémoire 3D XPoint d'Intel et Micron. Lors d'un discours prononcé à la conférence, Bev Crair, vice-présidente et directrice générale du groupe de stockage d'Intel, a brandi un DIMM de 512 Mo de la mémoire 3D XPoint, ce qui était la première fois que je le voyais affiché.
Selon Crair, grâce à de tels modules DIMM, les systèmes à 2 sockets pourront bientôt obtenir jusqu'à 6 To de stockage 3D XPoint, offrant ainsi des avantages considérables dans de nombreuses applications. Elle a annoncé que cette version serait disponible après la livraison des disques SSD 3D XPoint, qui ont été promis pour la fin de l'année. Elle a répété plusieurs fois qu'elle annonçait que ces SDD 3D XPoint, qu'Intel vendra sous la marque Optane, offriraient une amélioration de 5 à 7 fois des performances par rapport aux SSD les plus rapides d'aujourd'hui.
Pour tirer pleinement parti des performances maximales des modules DIMM 3D XPoint, elle a besoin de pilotes logiciels et de plates-formes prenant réellement en charge cette plate-forme. Elle a notamment souligné le travail accompli par Intel pour sa plate-forme de serveur de nouvelle génération et les pilotes logiciels en cours de création pour Windows et Linux.
Cela a fait écho à un thème de nombreux présentateurs, à savoir que notre façon de penser en informatique changera avec l'adoption de la mémoire de classe de stockage. Dans un autre discours liminaire prononcé à la conférence, Rob Peglar de Micron a expliqué comment l'utilisation croissante de la mémoire persistante, qu'il s'agisse de la NAND 3D ou de choses telles que la mémoire 3D XPoint, modifiera la manière dont nous développons des applications pour serveurs.
Peglar a expliqué que dans le modèle informatique traditionnel, l’accès à la DRAM pouvait représenter une lourde pénalité (jusqu’à 100 000 fois la différence), qui pouvait prendre environ 100 nanosecondes (ns), et l’accès aux disques durs SATA, qui pouvait prendre 10 millisecondes (ms).
Cela a changé avec l'ajout de disques SSD (Solid State Drive) NAND Flash, accessibles via une connexion SATA à 100 microsecondes et via des connexions PCIe à 10 microsecondes. En outre, nous voyons maintenant davantage de modules DIMM non volatiles, qui tendent à associer des mémoires DRAM sur batterie et des mémoires NAND, et ces accès sont souvent accessibles à environ 125 ns, à une vitesse proche de celle des mémoires DRAM. La différence entre PCIe et NVDIMM peut maintenant être aussi peu que 80 fois.
À l'avenir, il s'attend à ce qu'une future mémoire non volatile, telle que 3D XPoint, soit accessible à environ 500 ns via une mémoire ou une connexion PCIe. La différence entre cela et un lecteur flash peut être aussi peu que 20 fois.
En conséquence, a-t-il dit, la façon dont nous avons écrit les programmes - pour déplacer les données dans et hors de la mémoire et gérer la grande différence entre la mémoire et le stockage - devra changer. La façon dont cela va se passer a été abordée lors d'un panel qui a suivi.
Andy Rudoff d’Intel a expliqué comment, à long terme, nous voudrions un stockage «adressable», par opposition à la façon dont nous envisageons actuellement le stockage, en termes de blocs sur un lecteur. Doug Voigt de HP Enterprise a expliqué que la SNIA avait déjà créé un modèle de programmation pour la mémoire non volatile, bien qu'il existe de nombreux problèmes et qu'il "ne soit pas aussi simple qu'il y paraît."
Jim Pinkerton, de Microsoft, a expliqué comment la société avait créé de nouveaux pilotes pour la mémoire de classe de stockage (SCM), affirmant que les interfaces SCSI traditionnelles étaient beaucoup trop lentes. La société a construit un nouveau pilote de bus SCM et un pilote de disque SCM, qui feront partie d'un aperçu technique de Windows Server 2016 qui sera publié prochainement. Il a noté que cela permettait un stockage en bloc ou en accès direct (ce que d'autres appelaient un stockage accessible par octets), avec une détermination effectuée au moment du formatage. Le stockage en blocs préserve la compatibilité avec les versions antérieures, tandis que le stockage en accès direct offre la latence la plus faible.
Il a indiqué qu'une démo avec HPE sur une base de données SQL avec NVDIMM fin 2005, prévoyait une amélioration de 12% du débit et une diminution de 52% de la latence avec seulement une petite quantité de mémoire persistante utilisée. et avec une simulation quand tout était mis sur une mémoire de classe de stockage, il pouvait montrer une amélioration de 53% du débit et une réduction de 82% du temps de latence.
Mais Pinkerton a reconnu les limites de cette approche. Le stockage à accès direct contourne le système d’exploitation et toutes les fonctionnalités qu’il offre pour la protection des données. Tout cela fonctionne sur un seul nœud aujourd’hui, pas sur un réseau, fournissant ainsi «un stockage fiable, un stockage non disponible».
Plus tard, Peglar a déclaré que Micron travaillait avec tous les principaux fournisseurs de systèmes d'exploitation et d'hyperviseurs pour résoudre ces problèmes.
Rob Davis, de Mellanox Technology, a expliqué à quel point la mémoire persistante nécessitait une structure hautes performances, et que son entreprise travaillait sur des solutions pour les disques SSD basés sur la technologie NAND, mais que des modifications devaient encore être apportées aux piles logicielles de bas niveau contrôlant le stockage.
