Год назад HPE представила работающий прототип системы с ориентированной на память архитектурой вычислений. Соответствующие разработки ведутся в HPE в рамках исследовательского проекта The Machine. Как заявил на совместном мероприятии HPE и «Крок» Мартин Мозер, директор по продажам гибридных ИТ-решений и их предпродажной поддержке в регионе CEEMA, который одновременно является амбассадором проекта The Machine, это наиболее масштабный проект за всю историю компании.

Разрабатываемая архитектура предполагает смещение акцента в организации вычислений с процессора на память (Memory-Driven Computing). Суть подхода заключается в предоставлении каждому процессору доступа к гигантскому пулу памяти, при этом для обработки данных могут использоваться самые разные типы процессоров. «Двадцать лет назад невозможно было предвидеть, какие задачи придется решать сегодня», — говорит Мартин Мозер. Соответственно, современная процессорно-ориентированная архитектура, когда каждому процессору выделяется относительно небольшой объем памяти, ограничивает производительность всей системы.

Первый прототип, который был представлен в прошлом году, имел пул всего 4 Тбайта и был предназначен для проверки работоспособности концепции. Летом этого года был продемонстрирован второй прототип с пулом памяти в 160 Тбайт (40 узлов по 4 Тбайта). Это крупнейший сервер с такой емкостью памяти. Принципы ориентированных на память вычислений нашли отражение в недавно представленной модернизация Superdome X — Superdome Flex, в который может быть установлена память до 48 Тбайт.

Опытный образец матрицы памяти для прототипа системы, реализующей ориентированные на память вычисления. Источник: HPE
Опытный образец матрицы памяти для прототипа системы, реализующей ориентированные на память вычисления. Источник: HPE

Концепция The Machine предполагает пересмотр многих компонентов и подсистем: памяти, интерконнекта, программного обеспечения, безопасности. В качестве памяти предполагается использовать быструю энергонезависимую память — так называемую память класса хранилища (Storage Class Memory, SCM). Иначе говоря, она должна быть быстрой как оперативная память, и емкой и энергонезависимой как флеш-накопители и жесткие диски. Пока, однако, в прототипе были использована память DRAM.

Для интерконнекта вместо медных соединений планируется использовать оптические. В выпущенном прототипе для коммуникации между вычислительными платами (узлов) используются оптические соединения (photonics interconnect). Для разработки стандарта на оптический интерконнект создан альянс Gen Z, куда входит 30 производителей. Принятие первой версии спецификации ожидается до конца года. Однако появление первых коммерческих продуктов — не ранее конца 2019-начала 2020 года.

Сейчас для подключения каждого компонента используется свой тип соединения: DDR для памяти, PCIe для флеш-накопителей, SATA для жестких дисков. В ориентированных на память вычислениях планируется унифицирвать интерконект для всех типов компонентов. Оптические соеденения обладают тем преимуществом, что они обеспечивают гораздо большую пропускную способность, потребляют меньше энергии (на 99% по оценке HPE) и менее грозмоздки.

В качестве ОС используется адаптированная версия Linux. Для The Mashine требуется новая операционная система, чтобы она «понимала» новую архитектуру. При создании прототипа было написано около 1 млн строк нового кода для микропрограммного обеспечения, операционной системы и приложений. Для желающих познакомиться поближе с новой системой доступна эмуляция на Linux, кроме того, возможно предоставление прямого доступа к оборудованию в Лаборатории HPE, расположенной в Форт-Коллинсе в США.

Ориентированная на память архитектура не предназначена исключительно для «больших» машин, в HPE ее рассматривают как универсальную архитектуру, в соотвествии с которой будет реализоваться и конечные вычислительные узлы, вплоть до мобильных устройств. Ведущиеся в рамках проекта The Machine разработки оказывают влияние на уже имеющиеся продукты. Помимо Superdome Flex это вычислительная платформа HPE Gen10, системы хранения Nimble и гиперконвергентные решения Simplivity.

HPE не называет точных сроков появления готового продукта, однако задача эффективной работы с большими объемами данных стоит перед преприятиями уже сейчас. «Крок» представил несколько решений, с помощью которых компании могут реализовать «инфраструктуру будущего для цифрового настоящего». В частности, для сети оптовых гипермаркетов «Зельгрос» за 4,5 месяца с момента обращения была развернута новая инфраструктура на базе гиперконвергентных систем Simplivity OmniCube.