Spansion lleva NOR Flash a HPC

Hola y mil gracias por leerme. Yo soy Simón Sánchez y en esta ocasión hablaremos sobre Spansion lleva NOR Flash a HPC

Pasar a unidades de estado sólido. La memoria flash NOR está lista para enfrentarse a su contraparte flash NAND en el ámbito de los servidores. Spansion, una empresa de memoria flash, dio a conocer su memoria EcoRAM basada en NOR con la ayuda de sus dos socios OEM: Virident Systems y Appro. Según Spansion, los servidores equipados con EcoRAM ofrecen hasta 512 GB de rendimiento de lectura similar a DRAM sin aumentar el consumo de energía ni comprometer la confiabilidad.

Fundada en 1993 como una empresa conjunta entre Advanced Micro Devices y Fujitsu y posteriormente adquirida exclusivamente por AMD, Spansion se centra en productos híbridos NOR y NOR / NAND para el mercado de memorias flash. AMD despidió a la compañía en 2005 y Spansion ha luchado por obtener ganancias desde entonces. En marzo, la empresa solicitó la protección por quiebra, que fue precedida por bastantes controvertida reducción de personal lo que le valió la enemistad de muchos de sus antiguos empleados.

En medio de esta confusión, Spansion avanza con su negocio de servidores basados ​​en flash. EcoRAM es la entrada de Spansion en ese mercado y es la primera solución flash NOR para servidores. Las soluciones flash NAND de Intel, Texas Memory Systems, Fusion-io y otros se han abierto camino en este mercado durante los últimos años y están comenzando a implementarse para aliviar el cuello de botella en el rendimiento del disco duro. El cuello de botella se ve sofocado por el tamaño cada vez mayor de los conjuntos de datos y la creciente potencia informática de los procesadores multinúcleo.

En el área de Aplicaciones de Internet, los archivos de índice de los motores de búsqueda ahora tienen un tamaño de varios petabytes, e incluso las instancias de bases de datos individuales utilizadas en las redes sociales escalan a medio terabyte. Obviamente, en HPC, una variedad de aplicaciones (análisis sísmico, genómica y otras) tienen conjuntos de datos del tamaño de un terabyte. Los últimos chips multinúcleo son más capaces de manejar estas grandes bases de datos; el problema es que la capacidad de la memoria principal no se mantiene al día. Además, la brecha entre la velocidad del disco y la velocidad de la memoria es enorme. Las latencias de almacenamiento en disco son del orden de un millón de veces más lentas que las de DRAM. Es por eso que mantener los datos en la memoria principal puede tener un impacto tan grande en el rendimiento de la aplicación.

Luego vinieron los SSD y el almacenamiento flash conectado a PCI para cerrar esta brecha de rendimiento. Estos productos utilizan la misma tecnología de flash NAND que se encuentra en las cámaras y memorias USB, pero con mejores ciclos de uso. NAND es de alta densidad, de bajo costo, pero no tiene una gran confiabilidad y no es tan rápido como DRAM: latencias de microsegundos para flash NAND versus latencias de nanosegundos para DRAM.

Por otro lado, la memoria flash NOR es más cara que la NAND (en un factor de dos o tres), no tan densa (aunque más que la DRAM), pero casi tan rápida como la DRAM para la lectura (aunque más parecida a la DRAM). NAND para escribir). Quizás lo más importante es que la memoria flash NOR no presenta los problemas de degradación por desgaste durante el acceso de lectura que ocurren con la tecnología NAND. (Lamentablemente, ambos tienen problemas de degradación de la escritura). Normalmente, la memoria flash NOR se usa cuando la confiabilidad y el rendimiento de lectura son críticos, como almacenar código para ejecutar y acceder a datos críticos para la seguridad. El mercado no es tan grande como NAND, pero el valor está ahí para algunas aplicaciones.

El gran avance de Spansion fue poner NOR en un factor de forma DIMM. Si bien es más costoso que el flash NAND, tiene la ventaja de velocidades de lectura similares a DRAM y confiabilidad similar a DRAM. En comparación con los DIMM DRAM, los DIMM EcoRAM de Spansion ofrecen ocho veces la capacidad, pero no usan más energía que sus hermanos de baja capacidad. El DIMM EcoRAM inicial de Spansion tiene un tamaño de 32 GB y consume los mismos 10 vatios de energía que un DIMM DRAM de 4 GB. Además, por byte, Spansion afirma que la confiabilidad es en realidad mejor que la DRAM. Según la compañía, un DIMM EcoRAM de 32 GB no fallará con más frecuencia que un DIMM DRAM de 4 GB.

Spansion está posicionando EcoRAM para aplicaciones que dominan la lectura, es decir, donde las operaciones de lectura son significativamente más frecuentes que las operaciones de escritura. Aparentemente, esta es una forma bastante común de utilizar grandes bases de datos. Muchos tipos de aplicaciones de visualización y análisis de datos encajan en este modelo, incluido el análisis de redes sociales, búsqueda e indexación de sitios web, análisis sísmico y visualización de yacimientos, genómica y almacenamiento / minería de datos. Spansion cree que su oferta EcoRAM podría acceder a un mercado de $ 5 mil millones en el que predominan estos grandes conjuntos de datos de lectura dominantes. Eso no significa que no pueda usar EcoRAM para escribir datos. Es solo que a medida que comienzan a aparecer más escrituras, el rendimiento se degrada en consecuencia. En algún momento, la economía se vuelve desfavorable y, en estos casos, tiene sentido ceñirse al almacenamiento externo o SSD.

Desafortunadamente, debido a que la lectura y la escritura en estos dispositivos NOR son tan diferentes, EcoRAM no es solo un reemplazo inmediato de los DIMM DRAM. Spansion ha desarrollado un ASIC «acelerador» que administra los módulos EcoRAM y hace que la memoria flash NOR parezca una memoria de aplicación normal. Por cada conjunto de ocho DIMM EcoRAM, debe sacrificar un zócalo de CPU por el acelerador (que solo consume un puñado de vatios). Actualmente, Spansion solo admite EcoRAM en tarjetas Opteron de dos y cuatro zócalos que utilizan la interfaz de zócalo Turgo. Para un servidor de cuatro sockets como máximo, obtiene dos Opterons, dos ASIC EcoRAM, 512 GB de EcoRAM y cualquier DRAM conectada en el lado de la CPU. Para un sistema de dos enchufes, corte todo por la mitad.

EcoRAM ya está funcionando en servidores de Appro que ejecutan códigos de petróleo y gas. El Stanford Exploration Project, un consorcio académico financiado por grandes empresas energéticas, demostró una aceleración de 60 veces en una operación de transposición de datos para análisis sísmico utilizando el enfoque acelerado de EcoRAM. Aunque el conjunto de datos de muestra tenía solo 80 GB, por lo tanto, al alcance de los servidores de alta memoria existentes, muchos de estos conjuntos de datos sísmicos son en realidad mucho más grandes. El servidor también se utilizó para realizar una visualización de un campo petrolífero con todo el conjunto de datos en flash EcoRAM. La idea general aquí es poder hacer el trabajo de análisis y visualización en tiempo real, agilizando así el flujo de trabajo y reduciendo al mismo tiempo los costos operativos.

Appro es el primer proveedor de HPC en integrar EcoRAM (Virident es el socio del sistema de Spansion para el mercado de Internet) y se dirige a los clientes de petróleo y gas, ciencias biológicas y visualización para esta solución. La compañía no planea vender clústeres completos con EcoRAM, solo una cantidad de nodos de servidor que contienen la memoria flash adicional. Appro calificó la solución para sistemas de Barcelona de dos y cuatro sockets, pero la información de precios no está disponible públicamente. Por supuesto, los clientes interesados ​​siempre pueden ponerse en contacto con la empresa para solicitar cotizaciones.

Según Jan Silverman, vicepresidente de la unidad de servidores de Spansion, todos los grandes proveedores de sistemas están evaluando actualmente la tecnología EcoRAM. «Todos los principales fabricantes de servidores lo tienen instalado y funcionando en sus paquetes», me dijo, y agregó que en el espacio HPC, una variedad de instituciones académicas y gubernamentales están probando EcoRAM en equipos Appro.

Silverman dijo que la tecnología también es adecuada para clústeres de Hadoop. Hadoop es un marco de código abierto para entregar conjuntos de datos extremadamente grandes en la memoria en un clúster de hardware económico. El marco fue desarrollado originalmente por Google, como parte del modelo de programación MapReduce de la compañía, pero ahora está disponible como código abierto. Su intención original era optimizar las aplicaciones de indexación y búsqueda de sitios web. Pero el software está mucho más generalizado, por lo que varias empresas ahora usan Hadoop en clústeres a gran escala.

«Se está volviendo muy, muy popular», dijo Silverman. “En mi opinión, tiene la misma ventaja en el espacio HPC que en el espacio de Internet, porque es [specifically] diseñado para ayudarlo a implementar su aplicación en un clúster «, explicó. Y, agregó, debido a que optimiza las escrituras de memoria en bloques más grandes, es una buena solución para escrituras de memoria orientadas a bloques como lo hizo con EcoRAM. Spansion se ha tomado la molestia de integrar EcoRAM inteligentes en la fuente de Hadoop para que las aplicaciones puedan aprovechar el hardware. La oportunidad aquí es consolidar estos clústeres en un factor de ocho reequilibrando el índice de cómputo con el flash de Spansion. Silverman afirma que algunos OEM están buscando integrar EcoRAM para crear sistemas Hadoop de valor agregado.

Como la empresa aún se encuentra en el Capítulo 11, Silverman se enfrenta a preguntas inevitables de los proveedores de sistemas sobre la rentabilidad de su empresa. «Ciertamente no hizo mi vida más fácil», admitió. Pero según él, no ha afectado el compromiso de la empresa con el producto, ni la propuesta de valor que ofrece al proveedor del sistema. «El hecho de que estemos lanzando este producto es una indicación de cómo la empresa ve la importancia de EcoRAM», dijo.

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