Технология vSMP MemoryONE от ScaleMP позволяет прозрачно увеличить видимый в системе объём оперативной памяти за счёт использования SSD таким образом, что никакая модификация со стороны ОС и ПО не требуется. Для этого используется отдельный гипервизор, который и распределяет данные между DRAM и дисками. Последние, естественно, должны быть как можно более быстрыми.

Именно эта технология лежит в основе Intel IMDT, которая ещё на платформах первого поколения Xeon Scalable позволяла задействовать для расширения памяти накопители Intel Optane. Впоследствии она стала доступна и для других разработчиков. Например, Western Digital ещё пару лет назад показала соответствующий продукт Ultrastar DC ME200 Memory Extension Drive. Intel теперь позволяет устанавливать модули памяти Optane непосредственно в DIMM-слоты, а ScaleMP ищет новые, более широкие рынки для своей технологии.

На этой неделе ScaleMP объявила о доступности в AWS Marketplace vSMP MemoryONE для EC2 девятой и десятой версий. v9 работает только с bare-metal инстансами с локальными же NVMe-накопителями, а предварительная версия v10 научилась работать и в виртуализированном окружении. ScaleMP предлагает собственный AMI-образ для EC2.

Как и для локальных версий, ScaleMP обещает близкий к обычной RAM уровень производительности для пула из DRAM и SSD, возможность увеличения доступного объёма памяти от 2 до 12 раз и снижение итоговых затрат на память на 50% и более. vSMP MemoryONE подойдёт для крупных in-memory баз данных Apache Sark, MongoDB, MySQL и прочих нагрузок, требующих хранения больших объёмов данных в оперативной памяти.

Над всеми современными компьютерными архитектурами довлеет одно проклятие — разделение всех ресурсов памяти на быструю (оперативную) и медленную (дисковую). Несмотря на весь прогресс в области микроэлектроники, сам принцип остаётся фундаментальным и по сей день, однако есть и те, кто решается бросить вызов этой системе. Компания MemVerge, летом этого года заявившая о том, что делает ставку на вычисления в памяти (in-memory), официально представила разработанное ей специально для этой цели программное обеспечение под названием Memory Machine.

Модуль Optane DCPMM без радиатора. Виден контроллер и один из чипов Optane

Как и все инициативы подобного рода, Memory Machine нуждается в достаточно быстром, но при этом энергонезависимом типе памяти: обычная DRAM не подходит и по цене, и по невозможности надёжно хранить данные. К счастью, сейчас такая «промежуточная» память есть, и это, разумеется, Intel Optane. Успешно доказана возможность Optane дополнять обычную память, и в тех случаях, где объём важнее пропускной способности, такие системы показывают впечатляющие результаты.

Архитектурные устои современных серверов и кластерных систем, однако, приходится преодолевать, и именно с этой целью MemVerge разработала специальную программную прослойку, существенно упрощающую построение комбинированных пулов памяти, сочетающих в себе DRAM и Optane DCPMM (PMEM, Persistent Memory). В основе Memory Machine лежит идея прослойки виртуализации между приложениями и различными API доступа к памяти и хранилищам данных.

Концепция in-memory, реализованная MemVerge. Для связи между узлами кластера используется RDMA over Converged Ethernet

Благодаря этой прослойке, все имеющиеся сочетания DRAM и Optane DCPMM в пределах сервера или различных узлах кластера представляются, как единое объектное пространство памяти (Distributed Memory Objects), а приложения воспринимают это пространство как обычный объём памяти, с которым можно работать стандартными средствами. Прослойка с точки зрения приложений полностью прозрачна, а значит, приложения не нуждаются в модернизации. Для внедрения вычислений in-memory без модернизации ПО достаточно приобретения Memory Machine Standard Edition.

MemVerge Memory Machine включает в себя удобные средства мониторинга и управления

Но существует и расширенная версия, Memory Machine Advanced Edition, ещё более продвинутая и выводящая идею единого быстрого пространства памяти на новый уровень. Ключевым отличием от стандартной версии можно назвать поддержку ZeroIO, технологии моментальных снимков памяти. Если верить MemVerge, ZeroIO позволяет полностью отказаться от операций ввода-вывода с традиционными блочными накопителями (SSD и HDD) и хранить всё в пределах PMEM.

Загрузка объемных рабочих сценариев (сотни гигабайт или единицы терабайт) при этом занимает секунды против минут и часов при традиционном подходе. Поддерживается практически мгновенное клонирование объёмных баз данных, что обязательно порадует разработчиков. Также реализована функция Time Travel, позволяющая быстро откатываться к любому из сделанных ранее снимков.

Memory Machine состоит из гипервизора памяти и надстроек, работающих непосредственно с приложениями

Разумеется, Memory Machine представляет собой весьма непростое программное обеспечение. При всех своих достоинствах, память Optane DCPMM всё же уступает традиционным модулям DRAM DIMM в производительности. Но Memory Machine дирижирует имеющимися в её распоряжении ресурсами интеллектуально, перемещая наиболее часто используемые, «горячие» данные в область DRAM для максимизации производительности. Общий объём DRAM и Optane при этом всё равно используется на 100%.

В основе Memory Machine лежит гипервизор на базе Linux, он-то и занимается виртуализацией всех ресурсов памяти в единый пул. Из этого пула приложения могут забирать необходимые ресурсы, а надстройка Memory Machine следит за тем, чтобы производительность была максимальной и поддерживает качество обслуживания (QoS). А в случае Advanced Edition, эта надстройка отвечает и за функции ZeroIO.

Новое ПО поддерживает зонирование памяти (tiering), снятие снэпшотов и репликацию в реальном времени

Обе редакции MemVerge Memory Machine можно заказать уже сейчас. Список поддерживающего режим выполнения in-memory программного обеспечения достаточно широк и включает в себя такие наименования как Autodesk Maya, TensorFlow, PyTorch, MySQL, MongoDB, KVM и ряд других. Список будет постоянно пополняться, также компания принимает отдельные заказы на обеспечение поддержки пользовательского приложения.

Аппаратные ограничения проистекают из самой природы Memory Machine: к сожалению, серверы на базе AMD EPYC не подходят, как не поддерживающие Optane DPCMM. Но подойдёт любой сервер с процессорами Intel Xeon Scalable второго поколения, поддерживающими такой тип модулей памяти. Поддерживаются гипервизоры VMware ESXi и QEMU-KVM, операционные системы CentOS и Red Hat Enterprise Linux, а также платформы контейнеризации на базе Kubernetes.

Напомним, что на самих платформах Intel память Optane DCPMM тоже может работать в режиме прозрачного расширения объёма DRAM. А на более ранних платформах с Xeon Scalable первого поколения доступна технология IMDT, которая позволяет расширить объём видимой в системе оперативной памяти за счёт NVMe-накопителей (в первую очередь, на базе той же Optane).

Компания Transcend Information анонсировала новые модули оперативной памяти стандарта DDR4, рассчитанные на применение в оборудовании корпоративного класса. Это могут быть, в частности, различные сетевые и встраиваемые устройства, платформы с поддержкой 5G, пограничные (edge) системы, автомобильные бортовые комплексы, медицинские приборы и пр.

Представленные изделия функционируют на частоте 3200 МГц при напряжении питания 1,2 В. Ёмкость решений составляет 8, 16 и 32 Гбайт. Говорится о совместимости с процессорами Intel и AMD, а также с чипами с архитектурой ARM.

Заказчики смогут выбирать между вариантами со стандартным и расширенным диапазоном рабочих температур: в первом случае он простирается от 0 до +85 градусов Цельсия, во втором — от -40° до +85° C.

Transcend предложит следующие исполнения для решений DDR4-3200: небуферизованный Long-DIMM, небуферизованный SO-DIMM, Long-DIMM с ECC, SO-DIMM с ЕСС и регистровый Long-DIMM.

Все модули памяти обеспечиваются пожизненной гарантией. Информации об ориентировочной цене и сроках начала поставок на данный момент, к сожалению, нет.

Наряду с ускорением вычислений (GPU, FPGA) и совершенствованием шин (NVLink, CXL), технологии класса in-memory computing станут частью высокопроизводительных систем нового поколения. Речь идёт о переносе как можно больших объёмов данных в RAM, что должно решить целый спектр проблем, вызываемый достаточно высокой латентностью традиционных накопителей.

Молодой стартап MemVerge согласен с этим видением, но полагает, что для достижения наилучшего результата потребуется соответствующая программная прослойка.

Хранить данные в оперативной памяти всегда было заманчивой идеей, поскольку такая память на порядки быстрее традиционных накопителей. Однако до недавних пор реализация этой идеи была достаточно ограниченной. С одной стороны, DRAM является достаточно дорогим удовольствием, а с другой — её объёмы ограничены и в ряде случаев их может оказаться недостаточно. С появлением новых типов энергонезависимой памяти класса SCM, главным из которых пока является Intel Optane, ситуация начинает понемногу меняться. Этого потребует и сам рост объёмов данных, получаемых в реальном времени, считает MemVerge.

Концепция in-memory computing в версии MemVerge

Согласно исследованию, проведенному IDC, в следующие пять лет четверть всех данных, обрабатываемых вычислительными системами планеты, будут составлять данные реального времени. Следовательно, от машин нового поколения потребуется не только скорость работы с памятью, но и солидные её объёмы. MemVerge полагает, что для оптимальной реализации вычислений in-memory потребуется сочетание DRAM, энергонезависимой SCM-памяти и специальной программной прослойки. Последнюю компания называет Memory Machine. 

Основой, как уже было сказано, считается память Intel Optane DCPMM, поскольку пока только эта технология позволяет создавать массивы памяти нужного для воплощения концепции memory centric объёма. MemVerge надеется занять нишу первопроходца в программной части реализации Memory Machine и стать основополагателем соответствующего стандарта. На сегодняшний день Optane хотя и опробована большинством крупных владельцев ЦОД, но единого стандарта на реализацию in-memory computing нет, что сдерживает широкое распространение концепции.  Однако к 2022 году ситуация может измениться и у Optane появится 3 ‒ 4 конкурирующих типа энергонезависимой памяти. Одним из них может стать MRAM — рабочие образцы такой памяти уже существуют, но по объёму пока не могут сравниться с Optane.

Компания ADATA Technology анонсировала новые модули оперативной памяти стандарта DDR4. Эти изделия, относящиеся к корпоративному классу, могут использоваться в телекоммуникационном оборудовании, системах видеонаблюдения, медицинских устройствах, автономных транспортных средствах и промышленных системах.

Модули стандарта DDR-3200 работают при напряжении питания 1,2 В. Ёмкость составляет 32 Гбайт.

Изделия будут предлагаться в модификациях U-DIMM, SO-DIMM, R-DIMM, ECC-DIMM, и ECC SO-DIMM. Говорится о совместимости с аппаратными платформами AMD Ryzen третьего поколения и Intel Core десятого поколения.

Модули ADATA DDR4-3200 на 32 Гбайт обладают повышенной надёжностью. Они, в частности, могут функционировать в условиях повышенной влажности. Заявленный диапазон рабочих температур простирается от минус 40 до плюс 85 градусов Цельсия.

Изделия подвергаются всестороннему тестированию, что гарантирует надёжность и стабильность работы. Информации об ориентировочной цене новых модулей на данный момент нет. 

Отраслевые источники ресурса отмечают высокий спрос на серверные платы и подложки для модулей памяти. Тайваньские производители получили крупные заказы на эти компоненты.

В условиях вспышки коронавируса растёт необходимость в надёжной работе высокопроизводительных серверов и сетевого оборудования для обеспечения функционирования растущих онлайн-сервисов.

Источники сообщают, что на фоне коронавируса стремительно растут потребности в стриминге для удалённой работы, образовательных и развлекательных целей, что подпитывает спрос на дополнительные серверы и сетевое оборудование с более высокими возможностями обработки и передачи данных, особенно в Китае, где онлайн-сервисы получили значительное развитие.

Многие китайские предприятия все ещё придерживаются системы удалённой работы, хотя им было разрешено возобновить функционирование офисов после спада пандемии. В свою очередь компании из сферы обслуживания ещё более активно переходят на использование онлайн-сервисов.

В результате будут расти темпы строительства новых ЦОД в Китае, а планы страны по развёртыванию сети 5G также подстегнут спрос, обусловленный обновлением серверов HPC, полагают источники.

Сообщается, что тайваньские производители Tripod Technology и HannStar сделали крупные инвестиции в разработку многослойных серверных плат. Благодаря этому они, а также такие компании как Gold Circuit Electronics, Allied Circuit и First Hi-tec Enterprise вошли в цепочки поставок ведущих облачных сервисов в США и Китае.

Также отмечен рост спроса на подложки серверных модулей памяти производства Tripod, Unimicron, Nan Ya PCB и более мелких компаний Dynamic Electronics и APCB.

Рыночная ситуация, усугублённая вспышкой коронавируса SARS-CoV-2, способствует росту цен на модули памяти для серверов и SSD корпоративного класса. Рост цен на эти продукты наверняка потянет за собой цены на потребительские аналоги памяти и SSD.

Ко второму полугодию ситуация может как улучшиться, так и ухудшиться, если за это время во всём мире не удастся погасить вспышку коронавируса.

Аналитики компании TrendForce, говоря о текущем моменте, ожидают роста спроса на серверную память и корпоративные SSD по нескольким причинам. Одна из них, это контракт Пентагона по облачному проекту JEDI стоимостью около $10 млрд, который выиграла компания Microsoft. Хотя суд временно заблокировал начало работ, рано или поздно они начнутся, и потребуется очень много серверного оборудования.

Второй причиной спроса на память и SSD для серверов стала вспышка коронавируса и спрос на удалённые рабочие места. Сюда также можно записать рост нагрузки на сетевые информационные и развлекательные сервисы, что потребовало наращивание мощностей провайдеров. Эти тенденции и ряд других нюансов вынудили специалистов TrendForce пересмотреть прогноз по росту цен на серверную память и корпоративные SSD.

Так, теперь во втором квартале 2020 года TrendForce ожидает квартальный прирост цен на модули серверной памяти не на 15 %, а на 20 %. Та же ситуация на рынке SSD корпоративного класса. Ранее аналитики ожидали во втором квартале прироста цен на эту продукцию на 5–10 %, а теперь ― на 10–15 %. Кроме того, сейчас поставщики памяти сталкиваются с низким уровнем запасов, что заставит их через несколько недель повышать цены на скудеющие резервы.

Ситуацию со складскими запасами памяти DRAM, NAND и SSD подогрело то, что заключённые в феврале новые контракты на закупку памяти и накопителей оказались намного объёмнее, чем ожидалось. В частности, производители ПК и смартфонов испугались возможного дефицита памяти из-за возможной остановки заводов на время карантина в Китае и по причинам сбоев цепочек поставок. Существует вероятность, что во втором квартале флеш-память NAND станет дефицитным товаром. Но точку в этом деле поставит только коронавирус. Если страны справятся с распространением вируса, то цены стабилизируются, если нет, то они продолжат рост.

Компания SMART Modular Technologies анонсировала новые модули оперативной памяти Mini-DIMM DDR4-3200, рассчитанные на использование в коммерческой и промышленной сферах. Заказчики смогут выбирать между регистровой памятью с ECC и небуферизированной памятью. 

Модули доступны в двух вариантах — ULP (Ultra Low Profile) и VLP (Very Low Profile). В первом случае высота составляет 17,78 мм, во втором — 18,75 мм.

Память может эксплуатироваться в широком температурном диапазоне — от минус 40 до плюс 85 градусов Цельсия. Опционально доступно нанесение покрытия для защиты от воздействия окружающей среды и повышения виброустойчивости. 

Новые модули подходят для применения в устройствах промышленного класса, телекоммуникационном, а также в других системах, к которым предъявляются повышенные требования в плане рабочих температур и надёжности. Сведений о цене новых модулей DDR4-3200 Mini-DIMM пока нет. 

Скорость распространение нового типа энергонезависимой памяти STT-MRAM зависит не только от наличия микросхем памяти, но также от уровня поддержки разработчиков. Для решения последней задачи выпущено полное руководство по проектированию для среды Xilinx Vivado.

Компания Everspin Technologies сообщила, что поддержала относительно недавний старт массового производства 1-Гбит чипов памяти STT-MRAM выпуском всеобъемлющего руководства по проектированию интерфейсов с использованием магнитно-резистивной оперативной памяти со спиновым переносом. На момент анонса руководство интегрировано в среду Vivado компании Xilinx.

Интерфейс памяти Everspin 1 Гбит STT-MRAM представлен стандартом DDR4 со скоростью передачи данных 1333 МТ/с на линию. Задержки, уровни питания и некоторые другие параметры сигнальной структуры STT-MRAM отличаются от сигнальной структуры обычной оперативной памяти с интерфейсом DDR4. Тем не менее, базовые контроллеры памяти Xilinx, которые входят в среду Vivado, поддерживают уже второе поколение памяти STT-MRAM Everspin, что позволяет быстро и с гарантией выводить на рынок новые продукты.

Новые микросхемы памяти STT-MRAM компании Everspin выпускаются с использованием 28-нм техпроцесса на заводе компании GlobalFoundries. До производства 1-Гбит чипов, выпуск которых стартовал в конце прошлого лета или в начале осени, Everspin выпускала 256-Мбит микросхемы STT-MRAM. Дискретные чипы памяти MRAM кроме неё никто в мире больше не производит в товарных объёмах.

Можно рассчитывать, что четырёхкратный рост объёма микросхем STT-MRAM сделает их более популярным продуктом для установки в качестве энергонезависимых буферов или для обслуживания критически важных нагрузок. А сотрудничество с Xilinx позволит ускорить разработку новых устройств. 

Компания Everspin Technologies ― единственный в мире производитель дискретных чипов памяти STT-MRAM ― сообщила о заключении первого заказа на серийную поставку самых ёмких в мире микросхем STT-MRAM объёмом 1 Гбит.

Имя заказчика не раскрывается, поскольку он ещё не представил новые фирменные продукты на основе 1-Гбит микросхем памяти STT-MRAM. Но это один из крупнейших в мире OEM-производителей оборудования для центров обработки данных, заявляют в Everspin.

1-Гбит 28-нм микросхемы памяти STT-MRAM компании Everspin

Решение о запуске серийного производства 1-Гбит чипов магниторезистивной памяти на эффекте переноса спина электронов для первого клиента принято после прохождения всех необходимых квалификационных тестов новой памяти Everspin на площадке заказчика.

Пилотный выпуск этих микросхем с использованием 28-нм техпроцесса на линиях компании GlobalFoundries стартовал летом этого года. Чипы выпускаются в конфигурации 128Мбит x8 и 64 Мбит x16. Интерфейс ― ST-DDR4, скорость передачи данных на линию ― 1333 МТ/с. Полную документацию можно найти по этой ссылке.

До этого момента первой и массовой продукцией Everspin в виде чипов STT-MRAM были 28-нм 256-Мбит микросхемы, которые она представила в 2017 году. Небольшая ёмкость первого поколения чипов памяти STT-MRAM и, собственно, не такая большая по современным меркам ёмкость второго поколения микросхем оставляет за этой памятью такую основную нишу использования, как кеширующие накопители.

Правда, новые микросхемы повышенной ёмкости всё увереннее позволяют говорить о кешировании основного потока данных, а не только для ведения логов (журналов). Что же, ждём анонса интересной продукции на 1-Гбит чипах STT-MRAM.