Diablo Technologies est l'inventeur d'une nouvelle architecture système pour mémoire non volatile et pour serveurs x86. Le stockage flash sur barrette mémoire au format DIMM (DDR3) qui prend place sur les slots DIMM normalement réservés à la mémoire RAM.

La recherche de l'industrie du stockage des données s'oriente sur deux axes : le premier consiste à répondre à l'augmentation exponentielle des volumes de données par l'augmentation de la taille des supports, la réduction des données stockées par la compression, la déduplication, ou encore le changement de stratégie de valorisation de la données (tiering), etc. ; le second consiste à accélérer les traitements afin de se rapprocher du temps réel, et pour cela réduire les goulots d'étranglement qui ralentissent les traitements.

En dehors des équipements de stockage eux mêmes, avec par exemple l'adoption de la mémoire flash sur SSD en remplacement des disques durs HDD, les I/O (entrées/sorties) constituent le principal goulot d'étranglement. Une étape importante a été franchie avec le bus PCIe (PCI express), qui a permis de rapprocher les systèmes de stockage du compute, c'est à dire du processeur, avec un bus rapide directement placé sur la carte mère et qui communique avec ce dernier.

Le bus PCIe, et les slots sur lesquels prennent place les cartes de communication, demeure un bus réseau pour les I/O, et donc un goulot d'étranglement.

Avec sa technologie Memory Channel Storage (MCS), Diablo Technologies a franchi un nouveau pas pour réduire encore plus le goulot d'étranglement entre le processeur et le stockage des données. Concepteur de pilotes (driver) pour mémoire depuis une dizaine d'année, l'entreprise a poussé très loin sa démarche en inventant nouvelle architecture système pour mémoire non volatile pour serveurs x86, objet de 25 brevets.

Diablo Technologies MCS

Le contrôleur développé par Diablo considère le flash comme de la mémoire. Il prend place sur une carte au format DIMM, c'est à dire au format des barrettes mémoires de type DDR. Or, le contrôleur mémoire intégré au CPU (processeur) comprend et pilote la mémoire DIMM. Voici donc des barrettes de mémoire flash qui prennent place sur des slots DIMM de mémoire RAM, à savoir la mémoire vive du serveur.

On pourra objecter que ces slots sont réservés à la mémoire RAM dont les serveurs ont de plus en plus besoin. En réalité, pour prendre en compte l'évolution des besoins sur les serveurs, les cartes mères se sont dotées de plusieurs slots, pendant que les fabricants de barrettes DDR3 (en bientôt DDR4) multipliaient le volume de mémoire supporté. Résultat, en dehors de cas extrêmes de serveurs dotés d'une grès grosse mémoire pour des usages très particuliers, on peut considérer que dans un serveur moderne moins de 20 % des slots au format DIMM sont occupés.

Les performances sont là

Fabriquées par SanDisk, les MCS DIMM de Diablo Technologies - d'une capacité de 200 ou 400 Go au format MLC NAND 19nm - permettent d'interfacer de la mémoire non volatile (flash) directement sur le Memory Channel. MCS étant fourni avec son driver, et non pas un agent, aucune modification du design des serveurs x86 n'est nécessaire. Et la solution permet de dégager le bus PCIe pour d'autres usages.

On imagine les gains de performance d'une telle solution, avec le stockage flash placé directement sur le bus mémoire en contact du CPU. Par rapport à PCIe, la bande passante est augmentée de 50 % et l'overhead réduit de 15 %. Le plus spectaculaire proviendrait des applications analytiques, Diablo annonce des performances multipliées par 99 !

La solution MCS apporte plus de performances : transfert des données plus rapide, design parallèle, plus de bande passante (bandwidth) en ultra-low latency. Elle est scalable, elle supporte tous les workloads via son architecture distribuée pour étendre la performance et la capacité de manière quasi linéaire. Et elle est flexible, avec sa capapcité d'être déployée partout, sur tous les form-factors, racks, blades, stations de travail et micro serveurs, ce qui compense certains form-factors qui ne permettent pas de placer du flash.

Nous n'irons pas plus loin dans la technologie, mais reconnaissons en Diablo Technologies Memory Channel Storage une technologie à suivre. Lenovo, Supermicro et Huawei l'ont adoptée, IBM et HP devraient suivre.

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