マサチューセッツ工科大学、より安価なFlashベースのサーバーキャッシュシステムを開発

BlueCacheは、エネルギー節約をしながらDRAMと同じくらい効率的になる設計

アーヴィンド教授率いるMITコンピュータサイエンスと人工知能研究所(CSAIL)の研究者がキャッシュサーバーシステムを構築しました。それは、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)ではなくFlashメモリに依存することにより、エネルギーを節約し、コストを削減し、データセンター運営者によるキャッシングサーバーの使用を削減します。

このプロジェクトは、大規模データベースに関する国際会議で、「BlueCache」という名前で発表されました。
この研究は、DRAMキャッシュがFlashで構築されたものよりもアクセス時間が速いにも関わらず、後者は100倍の記憶密度でエネルギーは20分の1の使用量で、コストは10分の1です。

Flashキャッシュ

システムの設計効率を高めてレイテンシを補うことができるため、デフォルトでは低速であるにもかかわらず、Flashメモリがキャッシュストレージにとってより良い媒体となることを証明しようと、この研究グループは目指しています。研究者は、データセットを平行処理するプロセスであるデータセンターに入ってくるクエリを「パイプライン化」し、この目的を達成しました。その結果、最初のクエリは時間がかかりますが、次回以降は速くなります。

次に、全キャッシュにDRAMを少しずつ追加してキャッシュミスを特定し、(ソフトウェアに依存するのではなく)キャッシュから値を読み取り、書き込み、削除するためのハードウェア回路を開発し、メモリに送信する前にクエリをまとめて接続容量を監視するシステムをFlashと中央処理装置間に構築して、「バス」接続の帯域効率性を最大にしました。

このような変更を行うことで、BlueCacheは書き込み効率の点でDRAMベースのキャッシュサーバーシステムと一致する可能性があることを、この研修グループは発見しました。しかし、Flashは各操作で8キロバイトを消費するため、8KBを超えるクエリでは、DRAM書き込みだけが適用されます。

このプロジェクトは、サムスンの半導体メモリソリューション研究所のデータセンターパフォーマンスとエコシステムプログラム責任者、V.バラクリシュナン氏によって推進されました。同社の半導体メモリソリューション研究所では、「このタイプのシステムの実現可能性はキャッシングを超えています」

「プログラマブルチップをFlashと統合し、ソフトウェアスタックを書き直すことで、完全にスケーラブルでパフォーマンスを向上させるストレージテクノロジが、一般的なアーキテクチャを大幅に改善できることを実証します」

– Data Center Dynamics
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