广告

SSD资料存储也需要专用处理器!

时间:2020-05-20 作者:Gary Hilson 阅读:
存储技术突飞猛进,处理器的性能提升速度却没跟上,甚至成为一个瓶颈──专为数据存储量身打造的处理器会是一种解决方案。
广告
电子工程专辑 EE Times China -提供有关电子工程及电子设计的最新资讯和科技趋势

数字数据呈倍数成长并非新鲜事,推动这个趋势背后的力量才是;而在摩尔定律(Moore’s Law)已经55岁之后,我们已经不必要看到处理器性能的进一步提升才能跟上这个趋势──专为数据存储量身打造的处理器会是一种解决方案。

一家成立于2017年的新创公司Pliops总裁Steve Fingerhut表示,拜大数据、人工智能(AI)、物联网(IoT)与5G等技术所赐,市场对数据存储的需求持续成长,而且有越来越多数据被移到固态硬盘(SSD)存储;估计在接下来十年,数据中心对SSD的采用率将成长100倍。

“SSD有很多优势,其中最主要的就是超越传统硬盘机(HHD)的性能;”他表示,SSD的成本在过去十年间持续下降,同时性能仍不断提升,而且因为非挥发性内存(NVMe)技术领域发展蓬勃,其功能也有所扩展。

不过Fingerhut指出,存储技术突飞猛进,处理器的性能提升速度却没跟上,甚至成为一个瓶颈;像是Intel、AMD等公司一直为处理器添加核心,带来了额外的成本与功耗,效益却不彰;“当你添加越来越多个核心,但共享同一个内存总线,这就会是个大问题。”

而所有不断增加的数据将存储在高速的SSD上,他表示:“需要处理器来驱动,处理器技术进展的速度却没有那么快。”

Pliops存储处理器是一种基于关键值的存储硬件加速器,能与任何一种SSD搭配,分担工作负载并优化SSD的使用。

(图片来源:Pliops)

针对以上“存储堆栈效益不彰”的问题,Pliops提出的是一种针对数据库和软件定义存储中特定工作负载之数据加速技术;该公司估计这类工作负载占据企业与数据中心基础设施日常任务的一半。

其Pliops存储处理器(Pliops Storage Processor,PSP) 是一种基于关键值(key-value,KV)的存储硬件加速器,能让云端与企业客户分担并加速数据密集的工作负载,让数据中心能在降低运算负载与耗电的同时能持续扩大规模。

Fingerhut 表示,PSP不只能改善工作负载性能,也能优化SSD的使用;典型的应用案例包括Facebook偏好的mySQL数据库,还有越来越受欢迎却价格高昂、以DRAM为基础的Redis。数据库通常仰赖一个存储引擎透过排序(sorting)与索引(indexing)来“放大”数据,因为数据写入SSD的速度比应用程序所需的速度高出40倍。

他解释:“最后你会使用更多的磁盘空间,占据更多SSD容量,甚至多到2~7倍;这些放大效应是因为架构师尝试限制CPU的消耗所致;”而PSP处理存储与特定数据库处理挑战的方法,有点像是针对特定工作任务的AI/机器学习加速器,对相对较新的任务负载有利。

总的来说,PSP对数据库带来的技术性优势,包括能提升3倍到10倍的每秒查询率(queries per second),并号称可降低93%的查询延迟;Fingerhut并指出,PSP能降低功耗与对SSD容量的需求,这也就意味着成本的降低。

Pliops不卖闪存,也不卖SSD;Fingerhut表示PSP能搭配任何SSD与各种接口,该公司也在考虑将技术在FPGA上实现。他指出,Amazon (AWS)与Microsoft Azure最近都宣布了自家开发的数据库加速器;“这与我们正在做的东西焦点稍有不同,但也显示竞赛已经开始,我们都是朝着同一个方向迈进。”

数据存储顾问机构Coughlin and Associates总裁Tom Coughlin表示,朝向分担负载功能与专属运算存储加速器技术的趋势,突显了CPU速度无法像以前进展那么快的现实;“专用处理器实际上变得很重要,”例如GPU、张量处理器以及网络专属处理器等都是类似的案例。

Coughlin指出,Pliops的PSP是利用了一种专门布署的KV技术,实际上已经存在一段时间,甚至在五年前就曾被用在Seagate的某一系列硬盘机产品;但该技术并未起飞。

三星去年发表的KV Stack,就是KV SSD与相对应的主机软件──例如设备驱动器(device drivers)或关系数据库(associated libraries)──之结合。

(图片来源:Samsung)

最近则有三星(Samsung)等公司发布了配备专有闪存转换层(flash translation layer)软件的KV SSD,存储网络产业协会(SNIA)则为KV应用程序的编写公布了开放性标准,“KV已经成为对象存储(object storage)的常见解决方案。”

Coughlin表示,随着许多公司以闪存SSD取代传统HDD,Pliops的PSP应运而生,这会降低对超额配置(over-provisioning)与读/写放大(reading and writing amplification)的需求;“磁盘会更耐用,也更具容量效益。”

现在看来,Pliops因为有实际的产品而成为该技术领域的领先者,但Coughlin指出,SSD制造商也有可能推出竞争性的产品,或是收购这样的公司取得相关技术能力、以扩大产品阵容。

编译:Judith Cheng   责编:Yvonne Geng

(参考原文:SSD Storage Workloads Get a Special Processor,By Gary Hilson)

电子工程专辑 EE Times China -提供有关电子工程及电子设计的最新资讯和科技趋势
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Gary Hilson
EE Times特约编辑。Gary Hilson是一位自由撰稿人和编辑,曾为北美地区的印刷和电子出版物撰写过大量稿件。 他感兴趣的领域包括软件、企业级和网络技术、基础研究和教育市场,以及可持续交通系统和社会新闻。 他的文章发表于Network Computing,InformationWeek,Computing Canada,Computer Dealer News,Toronto Business Times,Strategy Magazine和Ottawa Citizen。
  • 全新材料制造FE-FET,让一颗芯片既是RAM又是ROM 宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院的一个研究小组展示了在单个芯片上实际集成 RAM 和 ROM的方法,采用铁电场效应晶体管(FE-FET)器件将使芯片的空间效率更高,功能更强。
  • 软硬结合的智能DDR PHY训练技术 DDR接口速率越来越高,每一代产品都在挑战工艺的极限,对DDR PHY的训练要求也越来越严格。本文从新锐IP企业芯耀辉的角度,谈谈DDR PHY训练所面临的挑战,介绍芯耀辉DDR PHY训练的主要过程和优势,解释了芯耀辉如何解决DDR PHY训练中的问题。
  • 设备制造商在存储器刻蚀和柔性PCB技术上将会有哪些创 当半导体厂商努力改善其半导体产品和印刷电路板设计时,生产设备供应商也在推陈出新不断改善IC和PCB。为了降低成本,公司不断增加器件的纵向尺寸,并减小关键的横向尺寸,这需要将3D NAND和DRAM中的刻蚀深宽比提高到一个全新的水平。
  • 高云半导体被移出涉军名单后声明:向美国联邦法院申请撤 6月26日,高云半导体在其官方微信公众号上发布撤诉声明,表示:在我方律师的要求下,得到了美国司法部的确认,高云半导体已不在美国政府任何涉军名单之中,并且确认美国国防部已经在其官网就相关内容做了更正……
  • 中国科学家将光存储时间提升至1小时,向量子U盘迈出重要 光每秒钟可运动约30万公里,这也是目前人类已知自然界中的最快速度。近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队成功地把光 “封印”在特殊晶体中1小时,这对于实现量子U盘具有重要意义。国际学术期刊《自然·通讯》近期发表了该成果,审稿人认为“这是一个巨大成就”。
  • 2021Q1半导体收入达1311亿美元,Omdia公布市场份额前十 通常情况下,第一季度是淡季,因为需求在之前的假日季节推动下有所下降。但Omdia在2021年第一季度发布的《Semiconductor Competitive Landscape Tool》(CLT)中称,半导体总收入季度环比上升0.5%,达到1311亿美元。2020年第四季度收入排名前十的半导体公司在2021年第一季度仍然是前十名,不过……
  • 新款iPad Pro 2021成最受欢迎的 由于采用性能相对强大的M1处理器和mini-LED屏幕以及更多的创新,新款iPad Pro 2021已经成为消费者心目中最受欢迎。然而,iPad 2却已经在全球范围内被列入“复古和过时”的名单中。
  • 三星折叠屏手机Galaxy Z Fold 3 目前来看,折叠屏新机作为一种新的生产力工具,逐渐成为高端/平板的一种趋势,有报料称三星的Galaxy Z Fold 3发布时间或为7月,并且会引入新手势操控。

  •  Cirrus Logic宣布同意收购Lion S Cirrus Logic近日宣布已达成协议,以3.35亿美元现金收购位于美国加利福尼亚的Lion Semiconductor。此次收购为智能手机、笔记本电脑和其他设备的电源应用带来了独特的知识产权和产品,并加速了公司高性能混合信号业务的增长。预计 Lion Semiconductor将立即增加 GAAP 和非 GAAP 每股收益,从交易完成到 2022 财年结束之间贡献约 6000 万美元的收入。
  • 2021国产IP和定制芯片生态大会成功 7月6日,2021国产IP和定制芯片生态大会在上海盛大召开,本次大会由中国高端IP和芯片定制企业芯动科技主办,是国内首个聚焦IP技术和产品合作的行业生态大会,适应了产业链上下游对合作共赢的企盼,有力助推国产自主化风口……
  • 苹果、脸书入局泡沫市场,元宇宙是AR/VR的救星吗? 苹果六年憋不出个产品,Facebook卖一台亏一台,就这还能一年融资224亿的市场,别再让人失望了啊喂!来源:硅兔赛跑(ID: sv_race)作者|Eric编辑 | 梓 首图来源:网络在经
  • 历史最快的复苏,可能也是最快结束的复苏 历史最快的复苏可能正在演变成历史最快结束的复苏来源 |  雪涛宏观笔记文 | 天风宏观宋雪涛联系人 | 向静姝历史最快的复苏——没有去杠杆,高度依赖财政货币刺激尽管新冠疫
  • 软银的全球移动机器人版图 从工业到商用,国内外移动机器人企业备受软银关注;停产Pepper,出售波士顿动力,软银缩减商业化能力弱的机器人业务。 文|张蔓今年5月,软银领投了优艾智合新一轮近亿人民币融资,但这也只是软银
  • Broadcom(博通)双收双发(2T2R)SDIO接口WiFi模块 IT6356 可替代正基的AP6356S/AP6398S模块IT6356 WiFi模组简介2T2R WiFi模块:此模块为 2.4G + 5G 双频道,支持802.11a/b/g/n/AC,支持蓝牙
  • MLCC电容啸叫的4个对策 首先,请讲解一下啸叫的机理。高介电常数的陶瓷电容器具有给电介质施加电压时,电介质变形(失真)的特性。这是压电效应的相反现象,被称为“逆压电效应”。此外,有时也将具有这种特性表达为“压电性”或“逆压电性
  • 美股盘前全知道|大摩称美债收益率抬头或将重挫科技股,高盛称黄金将涨至2000美元 美股盘前全知道机构怎么看美股大摩:互联网泡沫现象重演,美债收益率抬头将重挫科技股据报道,摩根士丹利称,科技股与美债收益率近期的相关性与过去20年相背离,未来一旦美债收益率抬头,将对科技股估值产生重创。
  • 吃药吗?AI造的! 李时珍是明代的神医,真正的药圣,尝百草,参考各种药学古籍,花费二十七年著述《本草纲目》,只为给后人留下一座药物宝库供参考,润泽无数后人;药王孙思邈也是救疾济危般的圣人,《千金要方》里八百多种药草,六千
  • 海内外需求同步增长,又有五家LED公司业绩报喜! 近日,海内外LED企业不断传来喜讯。在全球市场逐步复苏,照明、显示等需求持续增长的推动下,多数LED厂商的营收规模及盈利能力均实现了不同程度的改善。Cree LED营收超出预期7月7日,Cree LE
  • arduino与蔽障小车的连接使用 一、 壁障小车的制作1、 制作壁障小车的准备工作硬件:Arduino UNO、L298N驱动模块、超声波模块、小车底盘、舵机模块、一块面包板、一些杜邦线。软件:Arduino UNO的程序下载软件下面
  • Q3硅料价格将小幅下探,Q4或将重回上涨通道 2021年是中国开启“碳中和”征程的元年,今年两会,“碳达峰、碳中和”概念首次写入政府工作报告,国家及各省市对于光伏行业的装机规划、能源消纳、用电补贴等方面均出台了大量政策,光伏应用市场不断利好,终端
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了