SSD PCIe già vecchi, arrivano quelli MCS su banco memoria DIMM

SSD PCIe già vecchi, arrivano quelli MCS su banco memoria DIMM

Si fa strada una nuova tendenza nel mondo dei server, che potrebbe però avere sbocchi in futuro anche nel settore mainstream casalingo: gli SSD per come li conosciamo ora potrebbero migrare sui banchi memoria, riducendo di molto le latenze e aumentando di gran lunga la prestazioni

di Alessandro Bordin pubblicato il nel canale Scienza e tecnologia
 

La soluzione Memory Channel Storage

Ecco quindi la soluzione ideata da Diablo Technologies: per esprimere tutto il potenziale delle soluzioni di archiviazione NAND Flash serve cambiare approccio e slegarsi dall'architettura appena descritta, che ha limiti anche nel caso vengano utilizzati 2 o 4 controller, visto che ognuno è chiamato a gestire molti chip. Come? Pensando a qualcosa di diverso, ovviamente, che va sotto il nome di MCS, acronimo di Memory Channel Storage.

Fisicamente i chip NAND Flash sono ospitati su banchi DIMM DDR3, in modo da inserirli nei comuni slot memoria, in grado di dialogare direttamente con il memory controller della CPU. Questo è nativamente pensato per gestire in parallelo un enorme flusso di dati su più canali; ogni modulo DIMM MCS, inoltre, è dotato di controller multipli (non più uno solo che fa tutto, quindi) in corrispondenza di ogni canale che va alla CPU,  elimimando i colli di bottiglia in termini di latenze, un fattore chiave in situazioni di workload elevato. La mole di dati da gestire è quindi divisa in sottogruppi controller-NAND flash, in grado di dialogare direttamente con il memory controller della CPU sfruttando per giunta più canali.

Le conseguenze dirette di questo nuovo approccio sono evidenti dai grafici riportati. Nel primo caso, uno scenario di lettura al 100%, le latenze di un SSD PCIe MLC si impennano a 0,5ms intorno ai 600000 IOPS, mentre con 8x ULLtraDIMM (ovvero il nome commerciale che SanDisk usa per la tecnologia MCS) lo scenario migliora sensibilmente, raggiungendo le stesse latenze a oltre 1000000 di IOPS. Nel secondo grafico viene riportato uno scenario real-life, che simula un ambiente virtualizzato di database transaction: in questo caso, un mix di letture e scritture, gli incrementi prestazionali in termini di latenza sono evidenti. IBM ha messo a disposizione un video in cui emergono alcune ripercussioni pratiche dell'utilizzo della tecnologia MCS, in cui se ne spiega anche il funzionamento. Di seguito il video.

Come abbiamo già detto in precedenza IBM usa il nome commerciale eXFlash DIMM per indicare MCS di Diablo Technologies; eXFlash DIMM viene indicata come soluzione ottimale per server database/cloud, Big Data/analytics, high-frequency trading e applicazioni finanziarie.

Un esempio è proprio quello delle transazioni finanziarie, in cui i secondi sono preziosi; un sistema che può contare sulla tecnologia MCS, messo a confronto con uno identico ma basato su SSD PCIe, garantisce più del doppio di transazioni al secondo e non certo in virtù dei MB al secondo, ma proprio delle latenze molto più basse permesse dal cambio di architettura.

Un altro grafico mostra vantaggi sia in termini di IOPS totali che di latenze. A prescindere da tutto, è chiaro che ciò che abbiamo descritto in questo articolo è uno scenario che si fa avanti nel settore enterprise, utile in molti contesti e meno in altri. La pubblicazione di un PDF informativo ci ha offerto l'occasione per parlare più approfonditamente di alcune problematiche che possono insorgere nel complesso mondo degli SSD. Le situazioni di elevato carico sono molto difficili da emulare e, quand'anche fosse possibile tempo e risorse permettendo, sarebbero in grado di descrivere solo una piccola porzione degli scenari real-life. Diablo Technologies ci ha permesso di apprendere alcuni aspetti di questa interessante tecnologia, che potremmo ritrovarci magari fra qualche anno nei PC mainstream di fascia alta.


Ecco come si presenta un SSD MCS

Una cosa è certa: gli SSD stanno piano piano conquistando molti spazi all'interno del panorama storage, nelle sue mille sfaccettature. Dieci anni fa sarebbe stato impossibile ipotizzare che nel nostro PC potesse entrare un "mostro" da 550MB al secondo in lettura  e scrittura, in grado di offrirci 240GB di spazio a poco più di 100 Euro, eppure questo è realtà. Tecnologie apparentemente lontane e costose, oggi, potrebbero essere la realtà di domani.

31 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
litocat24 Aprile 2014, 14:08 #1
Come mai nel primo grafico la latenza in funzione delle iops non è univoca per gli ssd slc? Ad esempio a 200 mila IOPS quale sarebbe la latenza?
demon7724 Aprile 2014, 15:13 #2
Scusate ma non ho chiaro una cosa..
metto questi "SSD-DIMM" negli slot di memoria vuoti disponibili, ok.

Ma poi come li vede il sistema??
L'interfaccia dimm non è una porta SATA... bisogna installare appositi driver?
AceGranger24 Aprile 2014, 15:18 #3
Originariamente inviato da: demon77
Scusate ma non ho chiaro una cosa..
metto questi "SSD-DIMM" negli slot di memoria vuoti disponibili, ok.

Ma poi come li vede il sistema??
L'interfaccia dimm non è una porta SATA... bisogna installare appositi driver?


credo proprio di si, e credo anche che serva una MB compatibile con qualche BIOS apposito, visto che persimo gli SSD PCI-EX non sono compatibili con tutte le MB e anche in quelle compatibili non lo sono in tutti gli Slot.
Alessandro Bordin24 Aprile 2014, 15:57 #4
Sì per ora credo che siano sistemi fortemente personalizzati e ottimizzati dalle singole aziende con driver ad hoc. Per ora, ovviamente.
Littlesnitch24 Aprile 2014, 16:24 #5
Originariamente inviato da: AceGranger
credo proprio di si, e credo anche che serva una MB compatibile con qualche BIOS apposito, visto che persimo gli SSD PCI-EX non sono compatibili con tutte le MB e anche in quelle compatibili non lo sono in tutti gli Slot.


Sicuramente visto che sono rivolti al settore enterprise dove l'HW è molto personalizzato dagli OEM. Ma se i costi dovessero diventare umani (nemmeno oso immaginare cosa costi un doso del genere oggi) non credo sia difficile da implementare sulle mobo mainstream.
dav1deser24 Aprile 2014, 18:48 #6
Originariamente inviato da: litocat
Come mai nel primo grafico la latenza in funzione delle iops non è univoca per gli ssd slc? Ad esempio a 200 mila IOPS quale sarebbe la latenza?


Probabilmente è dovuto alla tipologia di test effettuata: non penso tu possa decidere di far andare un SSD a certi IOPS o a certe latenze, puoi però usare differenti file (più grandi, più piccoli, più compribili, meno comprimibili etc) e durante la copia di questi file misuri sia latenze che IOPS, probabilmente con certi tipi di file ottieni 200 kIOPS e se testi file più grandi e più piccoli (o diversi in altra maniera) ottieni sempre meno di 200 kIOPS ma in un caso basse latenze, nell'altro alte latenze.
Spittie24 Aprile 2014, 20:46 #7
Originariamente inviato da: litocat
Come mai nel primo grafico la latenza in funzione delle iops non è univoca per gli ssd slc? Ad esempio a 200 mila IOPS quale sarebbe la latenza?

Ma infatti non hanno senso

Originariamente inviato da: dav1deser
Probabilmente è dovuto alla tipologia di test effettuata: non penso tu possa decidere di far andare un SSD a certi IOPS o a certe latenze, puoi però usare differenti file (più grandi, più piccoli, più compribili, meno comprimibili etc) e durante la copia di questi file misuri sia latenze che IOPS, probabilmente con certi tipi di file ottieni 200 kIOPS e se testi file più grandi e più piccoli (o diversi in altra maniera) ottieni sempre meno di 200 kIOPS ma in un caso basse latenze, nell'altro alte latenze.


Si, puoi decidere gli IOPS (Input/Output Operations Per Second, ci sono dei programmi apposta).
I grafici dovrebbero mostrare che aumentando gli IOPS, quindi aumentando il carico la latenza aumenta. Invece sembrano linee disegnate a caso su un grafico

Poi magari mi sbaglio io, mi sembra un errore troppo stupido... Però nel PDF non specificano nessun tipo particolare di grafico.
Rubberick25 Aprile 2014, 01:56 #8
le linee sanno + di disegno free che di misuraz con conseguente funzione graficata

fallo in uno scritto di analisi 1 e vedi dove ti mandano
rockroll25 Aprile 2014, 02:30 #9
Originariamente inviato da: Rubberick
le linee sanno + di disegno free che di misuraz con conseguente funzione graficata

fallo in uno scritto di analisi 1 e vedi dove ti mandano



Volevo ben dire: per un po' ho pensato di essere troppo ignorante per poter interpretare suddetti grafici...
mihos25 Aprile 2014, 09:27 #10
Originariamente inviato da: litocat
Come mai nel primo grafico la latenza in funzione delle iops non è univoca per gli ssd slc? Ad esempio a 200 mila IOPS quale sarebbe la latenza?


Mi sembra evidente che quel grafico non sia una funzione, per interpretarlo al meglio sarebbe il caso di leggersi l'articolo originale.
Secondo me si tratta di una sorta di risultati in cui non hanno inserito la variabile tempo: arrivati a 21000 IOPS la latency inizia ad aumentare, quando cercano di aumentare ancora gli IOPS il controller non glielo permette ma li diminuisce e la latency cresce esponenzialmente.

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^