La era de la memoria DRAM, volátil, escasa y costosa, está llegando a su fin. La era del Software Defined Memory (grande, persistente, virtualizada y componible) está a punto de reemplazarla.
Software Defined Memory, el futuro es hoy
Múltiples avances tecnológicos están permitiendo la transición a la gran era de la memoria.
Estos incluyen nuevas CPU, interconexiones, estructuras y, lo que es más importante, memorias persistentes de clase de almacenamiento como Optane y MRAM.
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Software Defined Memory, lleva los beneficios de los avances en memoria persistente a las aplicaciones empresariales.
La memoria definida por software hace que estas tecnologías avanzadas estén disponibles para las aplicaciones de manera estándar.
Tiene sentido que esta capacidad sea una capa de virtualización especializada que haga que los conjuntos de memoria estén disponibles para los sistemas operativos, los hipervisores y las aplicaciones.
De esta manera, las aplicaciones de software pueden experimentar los beneficios de una gran memoria sin que los desarrolladores tengan que escribir la administración de memoria de varios niveles en sus aplicaciones.
La gran revolución de la memoria ha llegado
Estamos en las primeras fases de una revolución habilitada por memoria persistente en rendimiento, costo y capacidad.
Múltiples proveedores ahora envían memoria de clase de almacenamiento en sus servidores empresariales y sistemas de almacenamiento.
Ahora que las memorias de clase de almacenamiento están disponibles en volúmenes de producción, el ecosistema se está uniendo.
Esto no es el principio del fin, es el fin del principio.
La innovación supera al mercado siempre
El progreso es más rápido de lo que mucha gente cree.
Los primeros productos empresariales que utilizaban SSD y memoria Intel Optane debutaron en 2019.
Los retrasos ampliamente publicitados en las CPU Intel que admiten estos nuevos estándares limitaron la disponibilidad de productos que integran memoria persistentefp.
Pero ahora está disponible una nueva generación de servidores.
Estos admiten capacidades de memoria de hasta 6 TB por CPU.
Estos mismos servidores pueden admitir mucha más memoria a través de estructuras de datos.
Rumbo al Centro de Datos de Próxima Generación
Hacer que la gran memoria esté ampliamente disponible para una amplia gama de cargas de trabajo estándar requiere un ecosistema más allá de la propia memoria de clase de almacenamiento.
Los estándares como DDR5, PCIe 5.0, CXL, Gen-Z y NVMe son componentes esenciales y habilitadores del centro de datos de próxima generación.
DDR5 es la próxima generación de DRAM.
Avanza el estado del arte de múltiples maneras, incluyendo 2 veces el ancho de banda y 4 veces la capacidad de la memoria DDR4.
PCIe 5.0 lleva la expansión de la memoria más allá del bus DDR, cuadruplicando el rendimiento del PCIe 3.0 ampliamente implementado.
La especificación PCIe 5.0 se aprobó en 2019. Los productos que incorporan PCIe 5.0 ya están disponibles y se esperan muchos más productos a lo largo de 2022.
Compute Express Link (CXL) extiende la memoria más allá del bus DDR, creando una estructura de datos. Compute Express Link ( CXL ) es un tejido de baja latencia y alto rendimiento basado en la interfaz física PCIe 5.0.
CXL es importante porque crea la oportunidad para que los servidores creen grupos de DRAM y memoria persistente aún más grandes que los que admite DDR5.
ZGen-Z* extiende la estructura de datos de un rack a una fila, o incluso a varias filas, en el centro de datos.
Esto crea una oportunidad para arquitecturas de centros de datos mucho más potentes que proporcionarán CPU, GPGPU, DPU y otros aceleradores especializados con acceso directo a estos grupos de memoria.
*El 10 de noviembre de 2021, Gen-Z Consortium anunció que había firmado una carta de intención que transferiría las especificaciones de Gen-Z y todos los activos de Gen-Z al CXL Consortium. Esto debería acelerar aún más la adopción de una interfaz coherente con la memoria con CXL como el único estándar de la industria en el futuro. DCIG ve este desarrollo como algo bueno.
El panorama del Software Defined Memory
Las memorias persistentes, como Intel Optane, admiten varios modos de acceso, incluidos algunos que no son persistentes.
La mayoría de los productos empresariales que integran Optane lo tratan como almacenamiento de bloques persistente.
Los sistemas de almacenamiento orientados al almacenamiento en caché utilizan módulos DIMM o SSD de Optane como una capa de almacenamiento en caché persistente.
Los sistemas de almacenamiento orientados a niveles utilizan SSD de Optane como el nuevo nivel de almacenamiento más rápido.
Así como los discos RAM son más rápidos que las unidades de disco duro, los SSD Optane son más rápidos que los SSD flash NAND.
Sin embargo, los beneficios completos de Optane solo se pueden desbloquear cuando se trata como memoria en lugar de como un disco rápido.
Algunos proveedores de bases de datos han actualizado sus aplicaciones para admitir el uso de módulos DIMM de Optane como memoria direccionable por bytes.
Al tratar los módulos DIMM de Optane como un gran nivel de memoria, permiten mejoras de orden de magnitud en el rendimiento.
Estos aumentos de rendimiento se producen cuando todo el conjunto de trabajo cabe en este nuevo espacio de memoria de gran capacidad.
Esto se debe a que elimina la E/S del disco para el procesamiento de datos.
La necesidad de una capa de Software Defined Memory
Los centros de datos empresariales se están volviendo definidos por software y componibles.
Si bien algunas empresas promocionan sus soluciones de centro de datos definido por software (SDDC), uno de los recursos de rendimiento vitales, la memoria, hasta este momento ha sido excluido.
Necesitamos memoria definida por software para crear un grupo considerable de memoria adjunta a la estructura que se pueda asignar y orquestar, de forma muy similar a como se hacen los contenedores en la actualidad.
Opciones de Software Defined Memory
Varios proveedores de tecnología empresarial han anunciado soluciones de memoria definida por software.
Éstos incluyen:
VMware con su Proyecto Capitola
Kit de desarrollo de memoria escalable de código abierto ( SMDK ) de Samsung para estructuras CXL
Máquina de memoria MemVerge
Tanto Project Capitola como SMDK se anunciaron como avances técnicos hace un año. Demuestran la necesidad de una memoria definida por software y eventualmente serán competidores en este espacio.
MemVerge es el pionero de la memoria definida por software.
Su máquina de memoria ha estado disponible desde 2020.
La máquina de memoria combina varios tipos de memoria en un grupo coherente y funciona en las infraestructuras actuales de centros de datos y de nube.
MEMVERGE hace por la memoria lo que ESXI hizo por la CPU
Antes de VMware, muchos servidores utilizaban habitualmente el 20 % de los ciclos de CPU disponibles.
ESXi permitió la consolidación de servidores al permitir la utilización completa de los ciclos de CPU.
MemVerge hace lo mismo con los recursos de memoria, incluidos los almacenes de memoria persistente de gran capacidad.
Memory Machine abstrae toda la memoria disponible, incluida la memoria dinámica y persistente, y agrupa esa memoria en unidades que se pueden asignar a servidores virtuales.
Esto hace que grandes memorias heterogéneas estén disponibles para las aplicaciones de software existentes sin tener que volver a escribir las aplicaciones.
Por lo tanto, MemVerge permite que una gran cantidad de memoria se adapte a los centros de datos empresariales actuales.
En muchos centros de datos, la memoria es ahora el cuello de botella principal de costos y rendimiento.
MemVerge elimina este cuello de botella, desencadenando una nueva ola de oportunidades de consolidación de ahorro de costos.
También abre una gama completamente nueva de opciones de rendimiento para cargas de trabajo exigentes con uso intensivo de datos.
MEMVERGE hace por la memoria lo que las instantáneas hicieron por el almacenamiento
Porque MemVerge ofrece virtualización de memoria grande y servicios de datos empresariales para la memoria.
Esto desbloquea nuevas y vastas oportunidades para acelerar el rendimiento diario de las aplicaciones.
También permite una recuperación rápida de los bloqueos de la aplicación.
Los administradores de almacenamiento experimentados aprovechan rápidamente las oportunidades que estos servicios de datos crean para sus organizaciones.
Por ejemplo, pueden usar instantáneas para:
- retroceder a un punto en el tiempo
- mover una aplicación a otro servidor
- clonar rápidamente una aplicación, incluido todo el estado
Contexto: La era de Software Defined Memory, comienza ahora
La era de la gran memoria definida por software comienza ahora.
La necesidad es obvia.
Las tecnologías habilitadoras son reales.
Las organizaciones se han dado cuenta de muchos beneficios de virtualizar el cómputo, el almacenamiento y la red.
Esos beneficios incluyen reducciones dramáticas en el CAPEX y OPEX del centro de datos con mayor resiliencia.
La memoria es el último recurso de rendimiento que se virtualiza. Eso está sucediendo ahora, realizado en la solución MemVerge Memory Machine.
Los primeros usuarios están logrando el éxito en múltiples casos de uso extremadamente exigentes.
Ahora es el momento de volver a imaginar lo que es posible.
Comience a planificar su próxima infraestructura en torno a una gran memoria definida por software.
Por Marcelo Lozano – General Publisher IT CONNECT LATAM
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