Изследователи от Масачузетския технологичен институт тестваха мрежа от 20 сървъра с FPGA и флаш памет, постигайки производителност на RAM при по-ниска консумация на енергия
Специалисти от Масачузетския технологичен институт (МИТ) са предложили алтернативен подход за намаляване на енергопотреблението на големите дата центрове – замяна на оперативната памет (RAM) с флаш памет. Идеята е тествана в работеща мрежа от 20 сървъра, като резултатите показват, че е възможно да се постигне същата производителност като при използване на RAM, но с много по-ниска консумация на електроенергия.
Как работи системата
Във всеки от сървърите е инсталирана програмируема логическа матрица (FPGA), която може да бъде програмирана да имитира работата на различни логически елементи. Всяка матрица е свързана с флаш памет с обем 500 GB, както и с две съседни матрици в съседните сървъри, което обединява всички сървъри в една мрежа. FPGA изпълнява и ролята на контролер на флаш паметта – задача, която според изследователите не е лесна, тъй като контролерите на съвременните флаш устройства разполагат с по 8 процесора и 1 GB собствена RAM. Освен това FPGA извършва и предварителна обработка на данните във флаш дисковете.
Тестове и резултати
Разработени и тествани са три алгоритъма, които изпълняват основни задачи от областта на big data: търсене на изображения по подаден образец, оценка и сравнение на релевантността на уеб страници, както и работата на приложението Memcached, използвано от големи сайтове с бази данни. Според тестовете на системата 20 сървъра с общо 20 TB флаш памет постигат същата производителност като 10 сървъра с 10 TB обикновена RAM памет, но при значително по-ниска консумация на електроенергия.
Така предложеното решение на МИТ демонстрира, че флаш паметта може да бъде жизнеспособна алтернатива на RAM в среди с интензивна обработка на данни, като същевременно намалява енергийните разходи.