معرفی تکنولوژی حافظه پایدار HPE Persistent Memory

برای چندین دهه در سرورها، حافظه و استوریج ها از یکدیگر جدا بودند، اما امروزه این شیوۀ سنتی تغییر نموده و شرکت HPE، گامی مهم در جهت ادغام این دو فضای ذخیره سازی، توسط تکنولوژیHPE Persistent Memory  (حافظه پایدار HPE) برداشته است. در نسخه اولیۀ این حافظه که در سال ۲۰۱۶ معرفی شد، یک ماژول از حافظه پایدار، حاصل ادغام ۸ گیگابایت DRAM و ۸ گیگابایت حافظۀ فلش در یک ماژول بود که در یک اسلات استاندارد DIMM در داخل سرور قرار داده شد. در این ترکیب، حافظۀ DRAM که اغلب برای ساخت RAM استفاده می گردد، سرعت بالایی دارد اما نسبتاً گران و در عین حال فرّار است و اگر سرور، به طور غیرمنتظره خاموش شود، تمامی داده های داخل DRAM از بین خواهد رفت. حافظۀ فلش کندتر است اما غیرفرّار است، به این معنی که حتی در صورت قطع برق نیز داده ها حفظ خواهند شد. بنابراین ترکیب این دو نوع حافظه با یکدیگر که به NVDIMM معروف است، سرعت حافظۀ DRAM را با انعطاف پذیری حافظۀ فلش بصورت همزمان فراهم می نماید.

در مدار ترکیبی NVDIMM به لحاظ ساختاری، تراشه های DRAM و تسهیم کننده (Multiplexor) در ابتدای مدار و در پشت آنها تراشه فلش NAND قرار داده شده است. حافظه های  NVDIMM دارای یک میکروکنترلر نیز هستند که به یک باتری لیتیوم یونی ۹۶ وات داخلی متصل است. این کنترلر انتقال داده در بین ۲ نوع حافظه را برعهده دارد. در نسخۀ اولیه این حافظه، باتری قادر به تأمین برق تا مجموعاً ۱۲۸ گیگابایت (۱۲ ماژول ۸ گیگابایتی) حافظه ماندگار در یک سرور بوده و امروزه این ظرفیت در نسل ۱۰ سرورهای اچ پی افزایش یافته است. در صورت خرابی یا خاموشی سرور، باتری بکاپ در این حافظه تا زمان ذخیرۀ داده های DRAM در فلش، برق ماژول را تأمین خواهد نمود. این حافظه در همان اسلات های DDR4 DIMM قابل نصب بوده و می توان آنها را بصورت RDIMM استفاده نمود ولی امکان استفاده بصورت LRDIMM را ندارند.

سری ۱۰۰ حافظه پایدار HPE که امروزه در ماژول های ۱۲۸، ۲۵۶ و ۵۱۲ گیگابایتی موجود است، دارای حافظه ماندگار Intel® Optane  برای نزدیک شدن به سرعت DRAM سنتی همراه با ذخیرۀ دائمی داده ها، اطمینان از ظرفیت و عملکرد بالا حتی در موارد قطعی غیر منتظره برق است. اکنون ماژول های HPE Persistent Memory برای پردازنده های نسل دوم Intel® Xeon Scalable، بطور چشمگیری بهینه سازی شده اند. این نوع حافظه در نسل دهم سرور HP بنام HPE Scalable Persistent Memory شناخته می شود و در سرورهای مدل HPE Proliant DL380 G10، HPE Proliant DL360 G10، HPE Proliant DL580 G10 و HPE Proliant DL560 G10 به صورت NVDIMMهای ۱۶ گیگابایتی در دسترس هستند. با توجه به اینکه در سرورهای نسل ۱۰ اچ پی، هر پردازنده از ۶ ماژول NVDIMM پشتیبانی می نماید، بنابراین در مجموع در سری ۳۰۰ از ۱۹۲ گیگابایت (۱۲ ماژول ۱۶ گیگابایتی) و در سری ۵۰۰ از ۳۸۴ گیگابایت (۲۴ ماژول ۱۶ گیگابایتی) پشتیبانی می‌شود.

حافظه های پایدار HPE، بعنوان جایگزین استوریج های خارجی نظیر SSDها، هارد و یا نوارهای مغناطیسی نخواهند بود و همواره برای ذخیرۀ اطلاعات با حجم بالا، حافظه های خارجی بهترین هستند؛ اما حافظه های پایدار نوعی از حافظه است که می تواند برای افزایش کارایی، بطور مستقیم به باس سیستم دسترسی داشته و در صورت خرابی سرور یا قطع برق، اطلاعات مهم درون آنها از بین نرود. همچنین برنامه ها در داخل NVDIMM بسیار سریعتر اجرا می شوند، زیرا نیاز نیست داده ها بین پردازنده و استوریج، رفت و برگشتی داشته باشند. بنابراین با بررسی بنچمارک ها، نشان داده شده است که استفاده از NVDIMM توسط SSDهای سریع NVMe می تواند پهنای باند را تا ۶ برابر، تعداد عملیات ورودی-خروجی در یک ثانیه (IOPS) را تا ۲۴ برابر و زمان تأخیر یا Latency را تا ۷۲٫۵ برابر افزایش دهد. شرکت HPE استفاده از NVDIMM را به عنوان یک آپشن، در نسل ۹ سرورهای خود ابتدا توسط دو مدل HPE ProLiant DL380 G9 و HPE ProLiant DL360 G9 آغاز نمود. این حافظه برای پردازنده های Intel Xeon® E5-2600 v4 طراحی شده بود. نسل بعدی HPE NVDIMM،  با ظرفیت ۱۶گیگابایت ارائه شد که دو برابر ظرفیت نسل اول را دارا بود و از حداکثر ۳۸۴ گیگابایت حافظه در یک سرور پشتیبانی می نمود اما امروزه این نوع حافظه، در تمامی مدل های سرور نسل ۱۰ اچ پی با ظرفیت های ترابایتی پشتیبانی می شود. با افزایش استفاده از دیتابیس های درون حافظه ای (In-Memory) و سیستم های تحلیلی حافظه محور در دو سال اخیر، حافظه های پایدار می توانند موجب افزایش سرعت ۱۰ برابری بازدهی در این نرم افزارها شوند. این حافظه نسبت به حافظه های SSD تا ۲۷ برابر سرعت بیشتری داشته و در زمان Restart شدن و در دسترس قرار گرفتن دیتابیس ۲۰ برابر سریعتر عمل می نمایند. بنابراین بطور خودکار زمان بالا بودن سرور (Up-Time) افزایش خواهد یافت. این بدان معنی است که کاربران خواهند توانست کار بر روی داده ها را با سرعت بیشتری انجام دهند. بعنوان مثال حتی با عدم انجام تنظیمات مناسب در Microsoft® SQL Server، استفاده از این نوع حافظه ها، می تواند کارایی سیستم را تا ۴ برابر افزایش دهد.

هرچند این حافظه در همان فضای HPE Smart Memory قرار خواهد گرفت، اما نوع عملکرد آنها توسط مدیر سیستم قابل انتخاب است. مدیر سیستم می تواند بر حسب نیاز، از این حافظه بعنوان کش و یا بصورت استوریج استفاده نماید. امروزه با افزایش استفاده از سیستم های مبتنی بر تحلیل و محاسبات ابری، بدیهی است که حافظه پایدار HPE می تواند سرعت انجام محاسبات را بطور چشمگیری در سرورها افزایش دهد.

مزایای  تکنولوژی HPE Persistent Memory

• به کمک این تکنولوژی، از عملکرد بهتر و نتایج سریعتر در کسب و کار، برای محاسبات مبتنی بر داده، اطمینان حاصل می کنید. محاسبات بزرگتر در حافظه می تواند به رفع محدودیت های ذخیره سازی پایگاه داده ها کمک کند.
• چابکی و سرعت عملیاتی بیشتر، زمان سرویس دهی، تداوم کار و امنیت بیشتر را فراهم می کند.
• به کمک آن، می توانید هزینه های مرکز داده را با کاهش TCO مدیریت کنید، بدون اینکه عملکرد برنامه را تضعیف کنید.
• حافظه پایدار HPE، تجزیه و تحلیل سریعتری را بصورت Real Time، از طریق HTAP و سطوح ذخیره سازی پیشرفته امکان پذیر می کند.

استفاده از مطالب با ذکر منبع بلامانع است. (گرد آوری شده توسط تیم IT سامانه فناوری فرتاک)