IBM оснащает суперкомпьютеры твердотельными накопителями (SSD)

В настоящее время многие корпорации устанавливают в своих дата-центрах мощные суперкомпьютеры, способные решать практически любые задачи, с которыми могут столкнуться современные ЦОД. Широкое распространение высокопроизводительных вычислений повышает требования к производительности используемых систем.

SSD Tweaker настройка и оптимизация SSD.

Однако, симуляция ядерного взрыва или моделирование структуры искусственной молекулы относится к классу задач, с которыми большинству корпоративных ЦОД вряд ли когда-нибудь придется иметь дело. В связи с этим, работающие в компаниях ИТ-специалисты крайне редко рассматривают вариант перехода на передовые суперкомпьютерные технологии от Cray или IBM.

Впрочем, некоторые достижения суперкомпьютерной отрасли могут помочь в решении задач, с которыми сталкивается практически любой дата-центр. Именно таким достижением может стать обновление архитектуры суперкомпьютера BlueGene, выполненное компанией IBM.

Суперкомпьютер BlueGene/L, установленный в Ливерморской Национальной Лаборатории в штате Калифорния

По сообщению CNET, для повышения скорости работы суперкомпьютера, моделирующего структуру мышиного мозга, IBM решила сократить объем массива жестких дисков, используемых для хранения петабайт экспериментальных данных, и установила массив SSD общей емкостью 128ТБ. SSD работают значительно быстрее в сравнении с традиционными жесткими дисками.

Флэш-память обладает более высокой емкостью при меньшем размере, а также отличается низким энергопотреблением и высокой производительностью. Впрочем, это далеко не все ее сильные стороны, которые могут быть востребованы в суперкомпьютерной отрасли, утверждает Амбюй Гоял, директор подразделения System Storage and Networking в компании IBM.

Показатели скорости доступа для SSD на основе NAND-чипов находятся между дорогостоящей памятью RAM и DRAM и сравнительно медленными жесткими дисками. Использование большого массива флэш-памяти позволило разработчикам BlueGene реализовать третий слой памяти, позволяющий оптимизировать обработку данных, сообщил Гоял.

Приложения, оптимизированные для параллельных вычислений, разбивают большие задачи на множество потоков, которые могут одновременно выполняться на многопроцессорных серверах. Все потоки выполняются с одинаковой скоростью: данные необходимо прочесть с жесткого диска, передать по системной шине и поставить в очередь, после чего они будут обработаны процессором.

«Технологии создания жестких дисков традиционно отставали в развитии от технологий CPU, что привело к серьезному разрыву в производительности между дисковой и вычислительной подсистемами», - говорит Дэн Иаконо, аналитик компании IDC.

Использование дополнительного слоя флэш-памяти в виде SSD позволяет реализовать промежуточную область памяти, данные из которой могут быть быстро направлены на обработку центральным процессором, а также предоставляет дополнительное пространство для хранения приоритетной информации. Таким образом, скорость работы подсистемы хранения данных приближается к скорости работы процессора, что существенно отличается от традиционной архитектуры, когда для хранения данных используются жесткие диски, а для их обработки используются чипы RAM или DRAM.

Разработчики BlueGene смогли значительно разгрузить систему за счет оснащения суперкомпьютера большим объемом памяти. Подобный объем памяти практически не встречается в современных ЦОД, даже при использовании в качестве долговременного хранилища или архива.

Выполняя задачи, требующие минимальной задержки и высокой скорости обработки данных, SSD позволяют сократить потребность в использовании жестких дисков и повысить их производительность за счет уменьшения времени активной работы. Массив SSD позволяет выполнять балансировку нагрузки и более эффективное ее распределение, утверждает Гоял.

IBM сообщила об обновлении архитектуры BlueGene на конференции IBM Edge 2013. Компания также рассказывала о новой линейке оснащенных SSD систем хранения данных FlashSystem, которые были выпущены в прошлом месяце. IBM потратит $1 млрд на исследования в области флэш-памяти, которую компания планирует использовать в своих суперкомпьютерах.

Впрочем, результат данной работы станет заметным далеко не сразу. Гибридные решения на основе SSD/HDD в настоящее время внедряются достаточно медленно, не говоря уже о более дорогих SSD.