r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a

Pamięć flash NAND w slotach DIMM: bardziej zmniejszyć opóźnień się już nie da

Strona główna AktualnościSPRZĘT

Ten rok przynosi wielkie innowacje w sprzętowej architekturze PC. Na pewno jedną z nich jest wyprodukowanie przez AMD procesora Kaveri, wprowadzającego na biurka heterogeniczną architekturę obliczeniową hSA, zrównującą ze sobą rdzenie CPU i GPU. Nie mniejszym przełomem wydaje się rozwiązanie, o którym słychać było do tej pory znacznie mniej. Co powiecie na bezpośrednie podłączenie pamięci flash NAND do złączy DIMM?

Hierarchia pamięci w typowych architekturach PC została ustalona w latach 90. Na szczycie mamy bardzo mało bardzo szybkiej pamięci podręcznej pierwszego poziomu (L1), a pod nią trochę więcej pamięci podręcznej drugiego poziomu (L2), działającej jako bufor dla znacznie wolniejszej pamięci RAM, kontrolowany przez układy przewidujące, jakie dane będą rdzeniowi procesora potrzebne. W niektórych serwerowych procesorach mamy do czynienia z kolejnym buforem – pamięcią podręczną trzeciego poziomu (L3), o pojemności nawet do kilkunastu megabajtów i szybkości wciąż znacznie wyższej od ram. „Zwykłe PC” tutaj mają już pamięć RAM, obarczoną opóźnieniami rzędu kilkudziesięciu nanosekund. Na samym dole mamy pamięci masowe flash NAND, podłączane przez kontrolery SATA lub szynę PCI Express. Im niżej procesor musi sięgać po dane, tym opóźnienia są większe, i więcej czasu zajmuje operacja. Dla napędów flash NAND podłączanych przez SATA to już poziom kilkudziesięciu mikrosekund.

Jesienią zeszłego roku firma Diablo Technologies zapowiedziała, że ma metodę, by podłączyć pamięć flash NAND bezpośrednio do głównej magistrali pamięci. Deklaracje spotkały się ze sporym niedowierzaniem – pamięć masowa traktowana jest przecież przez komputer zupełnie inaczej, przechowuje zapisane w niej dane, a czas zapisu/odczytu zajmuje o wiele dłużej, niż w wypadku DRAM. Przedstawiony przez Diablo referencyjny projekt o nazwie TeraDIMM/Memory Channel Storage okazał się jednak rzeczywistym wynalazkiem, a nie kolejnym vaporware. Firma zbudowała specjalizowany układ typu ASIC (application specific integrated circuit), działający jako translator poleceń kontrolera pamięci i umieściła go na standardowej płytce DIMM, zawierającej pamięci flash NAND.

Układ taki może działać w dwóch trybach. W pierwszym przedstawia się jako normalna pamięć masowa, którą system operacyjny może zamontować w swoim systemie plików, w drugim zachowuje się jak pamięć RAM ogromnych rozmiarów. Oczywiście sama szybkość ASIC-owego translatora tu nie wystarczy. Diablo Technologies twierdzi, że układy TeraDIMM wykorzystują w tym drugim trybie inteligentnie zarządzany bufor DRAM, pozwalający zamaskować przed kontrolerem opóźnienia i przeprowadzać operacje zapisu w tle. Same operacje kopiowania bufora RAM do NAND odbywają się bez uczestnictwa procesora.

Referencyjny moduł TeraDIMM miał pojemność 400 GB i można go stosować jako RAM, pod warunkiem posiadania przynajmniej jednego normalnego modułu DIMM DDR. Diablo podkreśla, że chodzi tu przede wszystkim nie o konkurowanie z klasycznymi technologiami RAM, ale o ominięcie opóźnień generowanych przez PCI Express i SATA dla pamięci masowej.

Ta pomysłowa technologia znalazła już swojego pierwszego producenta. Pierwsze moduły pamięci typu TeraDIMM przedstawił SanDisk – trafiają one właśnie na rynek pod nazwą ULLtra DIMM (Ultra Low Latency) i przeznaczone są dla nowych serwerów IBM-a z serii X6 (a właściwie już niebawem serwerów Lenovo, gdyż IBM w tym tygodniu porozumiał się w kwestii odsprzedania części x86 swojego biznesu serwerowego chińskiemu producentowi). Dzięki nowym układom możliwe będzie uzyskanie pamięci masowych o pojemności nawet 12,8 TB, o wydajności odczytu/zapisu na poziomie 1 GB/s i opóźnieniach rzędu 5 mikrosekund.

Na razie ta technologia do zwykłych zjadaczy chleba nie trafi, maszyny IBM-a znajdują zastosowanie przede wszystkim na giełdach, gdzie mikrosekundowe przewagi nad konkurencją przekładają się na milionowe zyski z transakcji kapitałowych, ale to dopiero początek. Gdy po raz pierwszy podłączono pamięci flash NAND do PCI Express, też nikt nie sądził, że znajdzie to zastosowanie na biurku, tymczasem Apple w swoich nowych Makach Pro całkowicie ominęło kontroler SATA.

r   e   k   l   a   m   a
© dobreprogramy
r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a

Komentarze

r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a
Czy wiesz, że używamy cookies (ciasteczek)? Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień.
Korzystając ze strony i asystenta pobierania wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.