کوالکام تراشه های اسنپدراگون را بهینه می‌کند

کوالکام تراشه های اسنپدراگون را بهینه می‌کند

کوالکام امروز اعلام کرد که پردازنده‌های سری اسنپدراگون خود را برای پشتیبانی از فناوری واقعیت افزوده‌ی پروژه‌ی تانگوی گوگل، بهینه سازی می‌کند. بزرگ‌ترین تولید کننده‌ی تراشه در جهان دو پردازنده‌ی اسنپدراگون ۶۵۲ و اسنپدراگون ۸۲۰ را دارای قابلیت پشتیبانی از این فناوری خوانده است. فناوری تانگو امکان مشاهده‌ی اطلاعات و داده‌های انیمیشنی را روی تصاویری از دنیای واقعی برای کاربران روی تبلت یا گوشی هوشمند امکان پذیر می‌کند. برای مثال با استفاده از تانگو می‌توان نحوه‌ی چینش یک صندل یا مبل را به هنگام خرید از فروشگاه در دکوراسیون منزل مشاهده کرد. با توجه به اینکه کوالکام نیز به صف کمپانی‌های حامی پروژه‌ی تانگو پیوسته، می‌توان انتظار داشت این فناوری به زودی بصورت همه‌گیر راهی بازار شود. کمپانی چینی لنوو نیز از جمله‌ی حامیان پروژه‌ی تانگو است.

براساس برآوردهای صورت گرفته انتظار می‌رود بازار واقعیت مجازی در سال ۲۰۲۰ ظرفیتی ۱۲۰ میلیارد دلاری داشته باشد.

کوالکام به این موضوع اشاره کرده که تراشه‌های سری ۶۰۰ و سری ۸۰۰ اسنپدراگون از فناوری تانگو پشتیبانی خواهند کرد. تمام سنسور‌ها و الگوریتم‌های مورد استفاده برای استفاده از فناوری تانگو توسط پردازنده‌ی اسنپدراگون میزبانی خواهد شد. این موضوع استفاده از پردازنده‌ی کمکی برای انجام پردازش‌های مورد نیاز تانگو را غیرضروری کرده و از این‌رو مصرف انرژی نیز کاهش می‌یابد. میزان انرژی مصرف شده برای پشتیبانی از پروژه‌ی تانگو کمتر از ۲ وات است که استفاده از آن در گوشی‌های هوشمند را توجیه پذیر می‌کند.

کوالکام تراشه های اسنپدراگون را بهینه می‌کند

آیا عمر پردازنده‌های Core M اینتل به پایان رسیده ؟

آیا عمر پردازنده‌های Core M اینتل به پایان رسیده ؟

در سال ۲۰۱۴، کمپانی اینتل قول داد که پیاده‌سازی کم‌مصرف معماری برادول (Broadwell) این شرکت، همان انقلابی را به وجود بیاورد که تولیدکنندگان مختلف، مدت‌ها انتظار داشتند در معماری x86 این کمپانی ببینند. اینتل مدعی بود که استفاده از پردازنده‌های سری Core M کاهش بسیار چشمگیر مصرف انرژی را در پی داشته و موجب می‌شود فشرده سازی و اجتماع قطعات سخت‌افزاری به بهترین وجه شده و امکان ساخت سیستم‌های x86‌ بدون فن را برای اولین بار فراهم کند.

متاسفانه تاریخ این گونه نشان نمی‌دهد و ادعای اینتل ثابت نشد. گرچه پردازنده‌های Core M توانستند به موفقیت‌هایی در تبلت‌های بزرگ، الترابوک‌ها و تبلت‌های هیبریدی دست یابند، اما سخت‌افزار این تبلت‌ها نزدیک به پرازنده‌های core i3، i5 و i7‌ بوده است. برای این که دید بهتری به این موضوع پیدا کنید بهتر است بدانید که پس از یک بررسی مشخص شد که از بین ۳۲۸ مدل مختلف از تبلت‌های هیبریدی، تنها ۴۲ دستگاه از پردازنده‌های core M، M3 ،M5 و M7 بهره می‌برند. این بدان معناست که گرچه سری Core M به طور کامل از خطوط تولید کنار گذاشته نشده‌اند، اما توجه چندانی هم به آن‌ها نمی‌شود.

دیجیتال ترندز به تازگی مقاله‌ای منتشر کرده و در آن گفته است: «هیچ کس پردازنده‌های سری Core M اینتل را نمی‌خواهد و نمایشگاه کامپیوتکس هم صحت ادعای ما را ثابت کرد.» گرچه ممکن است وضعیت به اندازه‌ای که دیجیتال ترندز گفته است وخیم نباشد، اما تا حدودی هم باید به این حقیقت اعتراف کرد که بر خلاف ادعا و هیاهوی تبلیغاتی اینتل در سال ۲۰۱۴، پردازنده‌های سری Core M نتوانسته‌اند به انتخاب اصلی تولیدکنندگان دستگاه‌های هیبریدی تبدیل شوند. همچنین بر خلاف دیجیتال ترندز، ما گمان نمی‌کنیم که این مشکل مربوط به قیمت یا برند این تراشه‌ها باشد، چرا که اینتل معتبرترین سازنده‌ی تراشه در تمام دنیا است و قیمت‌گذاری این تراشه‌ها هم نسبت به مدل‌های دیگر اینتل منصفانه بوده است.

آیا عمر پردازنده‌های Core M اینتل به پایان رسیده ؟

هدف اینتل از ساخت پردازنده‌های سری Core M قرار دادن گزینه‌های بیشتر در دسترس تولیدکنندگان اولترابوک‌های بالارده بود. این تولیدکنندگان پیش‌تر گزینه‌‌های محدودی در دسترس داشتند. متاسفانه در بسیاری از موارد، تولیدکنندگان ترجیح دادند که در کنار افزایش رزولوشن صفحه نمایش، تمرکز خود را روی کاهش ضخامت و رسیدن به باریک‌ترین طراحی ممکن قرار دهند و همین موجب شد که از پردازنده‌های Core M دوری کنند.

افزودن هر پیکسل به صفحه نمایش، بهایی دارد که باید پرداخت شود و آن هم مصرف بیشتر انرژی است. اگر بخواهید متنی را با بزرگنمایی ۱۵۰ تا ۲۰۰ درصد در صفحه نمایش جدید خود بخوانید، پیکسل‌هایی که حالا توسط چشم شما دیده نمی‌شوند مقداری انرژی مصرف می‌کنند که بیشتر از نمایشگر قبلی با رزولوشن کمتر است. صفحه نمایش رده‌بالا که دارای روزلوشن‌های بالایی هستند، خود انرژی گرمایی قابل توجهی تولید می‌کنند و همین موجب می‌شود که برای گرم شدن پردازنده، حد معینی تعیین کنیم که از آن فراتر نرود. چیپ‌های تولید شده توسط اینتل هنوز دارای مدار مجتمع وای‌فای یا رادیو روی خود نیستند، اما از طرفی مصرف انرژی آن‌ها از سیستم روی چیپ‌های ARAM که گزینه‌های یاد شده را بر روی خود دارند بالاتر است.

اینتل هرگز به صورت رسمی تایید نکرد که پردازنده‌های Core M از نسخه‌ی کم مصرف معماری ۱۴ نانومتری بهره می‌برند، اما اشاره‌هایی مختصر به این موضوع داشته است. مثلا در برخی از بیانیه‌های اینتل، به فرایند ۱۴ نانومتری ساخت این پردازنده‌ها و تمایز آن از فرایند ۱۴ نانومتری TriGate‌ معمول این کمپانی اشاره‌هایی شده است. اگر این موضوع صحت داشته باشد، بعید است که اینتل به همین راحتی قصد تعطیل کردن خط تولید تراشه‌های سری Core M خود را داشته باشد. اگر هم این کمپانی قصد توقف تولید این محصولات را داشته باشد، هنوز در حد پیشنهاد است و نمی‌توان زمان خاصی را برای آن تعیین کرد.

بررسی‌های دیجیتال ترندز روی باتری دستگاه‌ها هیبریدی نشان داد که اگرچه در شرایط بیکاری و استندبای، پردازنده‌های Core M نسبت به سایر پردازنده‌های مورد استفاده در این محصولات از نظر مصرف انرژی دارای بازدهی بهتری هستند، اما در عمل هنگام استفاده و در حین انجام کارهای عادی، تفاوت چندانی با سایر پردازنده‌ها ندارند. این وبسایت به بررسی سه مدل مختلف از کمپانی‌های سامسونگ، لنوو و ایسوس پرداخته است. مدل‌های Samsung Ativ Book 9 ،Zenbook UX305 و Lenovo T450s. مدل Ativ Book 9 سامسونگ از یکی از پردازنده‌های نسبتا قدیمی و سری اول خانواده‌ی Core M اینتل بهره می‌برد که مبتنی بر معماری برادول است، در حالی که مدل Zenbook UX305 ایسوس از یک پردازنده Core m3 6Y30 جدید و مبتنی بر اسکای‌لیک بهره می‌برد. بهینگی و عملکرد این دو مدل در مصرف باتری، با دستگاه T450s لنوو مقایسه شده است. این دستگاه از پردازنده‌ی core i5 5300U بهره می‌برد. در جدول زیر، نتایج این بررسی را مشاهده می‌کنید.

آیا عمر پردازنده‌های Core M اینتل به پایان رسیده ؟

تفاوت زیاد بین مصرف باتری این دو پردازنده‌ی Core M در حالت استراحت و بی‌وظیفگی، نشان‌گر وجود تفاوت‌های ظریفی در تنظیم UEFI‌ این دو پردازنده است، و ناشی از تفاوت معماری این دو نیست. به همین دلیل است که در تست‌های بعدی، این دو پردازنده بسیار به هم نزدیک هستند.

این تست‌ها که بر اساس کارکرد معمول یک دستگاه در دنیای واقعی شبیه سازی شده‌اند و نتایج آن‌ها نشان داد که گرچه اینتل موفق شده است پردازنده‌هایی کم‌مصرف به کاربران عرضه کند، اما تنها اندکی کم مصرف‌تر. اینتل نتوانسته پردازنده‌هایی بسازد که به طور جدی و چشمگیری کم مصرف‌تر از نمونه‌های پیشین این کمپانی باشند. همان طور که در شکل بالا ملاحظه می‌کنید، اختلاف مصرف انرژی بین این دو گروه پردازنده در شرایط کاری عادی چندان زیاد نیست. نمی‌توان با اطمینان گفت که قیمت چقدر در این امر تاثیر داشته است.

از آن‌جا که Core M 2 in 1 یعنی نوع قابل استفاده‌ در تبلت‌های هیبریدی، نسبتا گران و مخصوص دستگاه‌های بالارده است، سازندگان محصولاتی همچون سرفیس ۳ که قیمت پایین دارد، ترجیح می‌دهند از پردازنده‌های سری اتم کمپانی اینتل بهره ببرند، چرا که این پردازنده‌ها بسیار ارزان‌تر از پردازنده‌های Core M هستند. مثلا پردازنده‌ی Atom x7-Z8700 تنها ۳۷ دلار قیمت دارد که در برابر قیمت‌های چندصد دلاری پردازنده‌های Core M 2 in 1 واقعا ناچیز است.

از طرفی می‌توان مواضع تند دیجیتال ترندز در برابر پردازنده‌های Core M را درک کرد. در مجموع، ممکن است این وبسایت در مورد فاصله گرفتن تولیدکنندگان از این پردازنده‌ها به خاطر قیمت‌ آن‌ها درست بگوید. کمپانی‌ها از این پردازنده‌ها در محصولات خود چندان استفاده نمی‌کنند، زیرا احتمالا این پردازنده‌ها برتری خاص و چشمگیری در ازای قیمت بالایشان ندارند. البته این فقط یک عقیده است و نمی‌توان عدم موفقیت این سری را فقط ناشی از قیمت آن‌ها دانست. پیش‌تر هم گفتیم که امروزه تولیدکنندگان در ساخت دستگاه‌های خود به صورت وسواس‌گونه‌ای به افزایش رزولوشن صفحه نمایش تا مقادیر بیهوده و صرفا تبلیغاتی، کاهش ضخامت و کم کردن وزن توجه می‌کنند. البته افزایش رزولوشن همیشه بیهوده نیست و کاربردی بودن یا نبودن آن به اندازه‌ی پنل صفحه نمایش دستگاه هیبریدی مورد نظر بستگی دارد. مثلا رزولوشن ۴K برای یک تبلت ۱۰ اینچی واقعا ضروری نیست، چرا که حتی اگر از پنلی با رزولوشن ۲K هم استفاده کنیم، باز هم می‌توان محتوای دلخواه را با بالاترین کیفیت مشاهده کرد.

در نتیجه‌ی اعمال تغییرات مذکور در طراحی و ساخت، طبیعتا فضای کمتری در دسترس بوده و باتری‌های کوچکتری هم در بدنه جای داده می‌شود و شاید همین امر موجب عملکرد نسبتا ضعیف پردازنده‌‌های Core M هم در عملکرد و هم در میزان مصرف انرژی شده است. کسب نتایج نزدیک در تست تعجبی ندارد. به هر حال این پردازنده‌ها با پردازنده‌های Core i5، i3 و i7 که در دستگاه‌هایی با اندکی ضخامت بیشتر استفاده شده‌اند مقایسه نشده‌اند. ضخامت و باتری دستگاه‌های بهره‌مند از پردازنده‌های Core i بیشتر از دستگاه‌های دارای پردازنده‌ی Core M است و همین موجب استفاده از باتری‌هایی نابرابر در این دو گروه از محصولات شده است.

اگر کمپانی اینتل تصمیم به توقف تولید پردازنده‌های سری Core M خود گرفته است، بهتر است این کار را تا زمان عرضه‌ی پردازنده‌های ۱۰ نانومتری سری Cannonlake به تاخیر بیندازد، چرا که اینتل هم اکنون روی فناوری ۱۴ نانومتری خود مانور می‌دهد. از طرفی پردازنده‌های Core M هم بر اساس همین فناوری ساخته شده‌اند و با حذف آن‌ها، محصول خارق‌العاده‌ای ساخته نخواهد شد، زیرا از لیتوگرافی کوچک‌تر خبری نیست و در هر صورت اینتل باید تا هنگام معرفی فناوری ۱۰ نانومتری خود، از تکنولوژی ۱۴ نانومتری استفاده کند و به همین دلیل نمی‌تواند با حذف سری Core M و ارائه‌ی یک سری ۱۴ نانومتری جدید، تغییرات شگرفی ایجاد کند. از طرفی اپل هم مک‌بوک خود را به پردازنده‌های Core M‌ مجهز کرده است و ممکن است بخواهد در نسل‌های بعدی اولترابوک خود مجددا از این پردازنده‌ها استفاده کند. بنابراین بهتر است اینتل فعلا دست نگه داشته و به تولید پردازنده‌های Core M خود ادامه دهد.

سرور جدید۳۰۰ دلاری جایگزین دسکتاپ

شرکـــت «HPE»  ســـرور رده‌پاییـــن ۳۰۰ دلاری‌ای بــــه نـــــام «ProLiant ML10 Gen9» معرفی نمود که می‌تواند به خوبی جایگزین کامپیوتر دسکتاپ ما شود. این سرورکه Mini Tower با اندازه ۴U برای کاربران خانگی و کسب‌وکارهای کوچک اداری طراحی و ساخته شده است و کاربران را از خرید سرورهای گران با قدرت محاسباتی بسیار زیاد که عمدتاً بدون مصرف باقی می‌ماند، بی‌نیاز می نماید.

هسته پردازنده این سرور می‌تواند از مدل‌های جدید اسکایلک اینتل، Core i3 یا Xeon E3-1200 V5 باشد. تعداد پردازنده نصب‌شده روی این سرور یک عدد بوده  ولی با دو یا چهارهسته که در کنار ۶۴ گیگابایت حافظه رم و چهار اسلات رم DDR4، می‌تواند عملیات پردازشی را سروسامان و روان نماید. شش درایو SSD روی این سرور نصب شده و مجهز به چهار اسلات توسعه برای اضافه نمودن قابلیت‌های سخت‌افزاری جدیدی می باشد. یک درگاه شبکه اترنت، چهار درگاه USB 3.0، دو درگاه USB 2.0 و دو درگاه eSATA، امکانات ارتباطی این سرور هستند. که می توان از آنها بهره برد.

این محصول به گونه ای طراحی شده است و از مشخصات سخت‌افزاری بهره برداری می کند که می‌تواند به‌عنوان سرور ذخیره‌سازی یا NAS، دستگاه ایستگاه کاری یا سرور محاسباتی قابل استفاده گردد. پیکره بندی‌های سخت‌افزاری مختلف این سرور شرکت‌های تجاری کوچک را یاری می‌کند تا بر اساس نیاز و رشد کسب‌وکارشان یک مدل از این سرور را تهیه نموده  و آن را ارتقاء دهند. امکان نصب چهار درایو SSD این قابلیت را فراهم می نماید تا از پیکره بندی‌های مختلف RAID برای پشتیبان‌گیری از اطلاعات استفاده گردد و با سخت‌افزارهای رمزنگاری، امنیت اطلاعات را تضمین نماید.

ساخت سرور جدید OpenPOWER با همکاری آی‌بی‌ام و انویدیا

ساخت سرور جدید OpenPOWER با همکاری آی‌بی‌ام و انویدیا

«OpenPOWER» سرور قدرتمندی است که برای کاربردهای محاسباتی با عملکرد و راندمان بالا (HPC) طراحی و عرضه می‌شود. اکنون «آی‌بی‌ام» با همکاری «انویدیا» و «وسترون» نسخه دوم این سرور را با استفاده از آخرین نسل پردازنده‌های فوق‌سریع Power8 خود معرفی کرده است.

انویدیا همچنین در این سرور از شتاب‌دهنده‌های گرافیکی Tesla P100 خود در کنار اینترکانکشن‌های مبتنی بر فناوری NVLink استفاده کرده است. سرور جدید برای تطبیق و استفاده از برنامه‌های لازم روی معماری جدید سخت‌افزاری‌اش نیاز به نرم‌افزارهایی دارد. آی‌بی‌ام و انویدیا توضیحات زیادی درباره این سرور نداده‌اند، به جز اینکه می‌دانیم از چندین پردازنده Power8 و چندین شتاب‌دهنده Tesla P100 بهره می گیرد و پهنای باند اینترکانکشن‌های NVLink، احتمالاً مثل مدل قبلی و برابر ۲۰ گیگابایت بر ثانیه هستند.

پردازنده‌های Power8 آی‌بی‌ام دارای ۱۲ هسته پردازشی هستند و در سرعت کلاک ۳ تا ۳٫۵ گیگاهرتز کار کرده و هریک می‌توانند تا هشت سخت‌افزار را به صورت Thread پشتیبانی نمایند. میزان حافظه نهان این پردازنده‌ها شش‌مگابایت از نوع L2 و ۵۱۲ کیلوبایت برای هر هسته در کنار ۹۶ مگابایت حافظه نهان L3 می باشد. هر پردازنده Power8 حداکثر از یک ترابایت حافظه رم پهنای باند ۲۳۰ گیگابایت پشتیبانی می نماید؛ در حالی که بهترین پردازنده‌های سرور اینتل، Xeon E5 v4 تنها از ۷۶٫۸ گیگابایت پهنای باند روی حافظه‌های رم DDR4 بهره می گیرد. به همین دلیل، سرورهای OpenPOWER برای کاربردهای بسیار سطح بالا و مکان‌های با حداکثر بار ترافیکی پردازشی طراحی شده‌ است و توان خروجی به اندازه برخی ابررایانه‌ها را ممکن پذیر می‌سازند.

مراکز داده غرق در حافظه‌های NAND؛ بررسی انواع فناوری درایوهای جامد حرفه‌ای مناسب سرور

مراکز داده غرق در حافظه‌های NAND؛ بررسی انواع فناوری درایوهای جامد حرفه‌ای مناسب سرور

تا چند سال گذشته استفاده از درایوهای SSD در کسب‌وکارهای حرفه‌ای و گسترده، سرورها و مراکز داده به دلیل هزینه بالا و ظرفیت ذخیره‌سازی کم قابل تصور نبود اما حالا استفاده از هارددیسک در سرورها متوقف شده و هر روز تعداد مراکز داده بیشتری مبتنی بر حافظه‌های فلش و SSD پیکربندی می‌شوند؛ گویی مسابقه و رقابتی برای به کارگیری این نوع استاندارد ذخیره‌سازی در جهان به راه افتاده اما با وجود اینکه قیمت این ذخیره‌سازها کاهش نیافته است، چه مزایای رقابتی‌ای دارند که باعث از دور خارج شدن HDD شدند و نه تنها در حافظه رم و حافظه فلش، بلکه در فضای ذخیره‌سازی با ظرفیت‌های بسیار بالایی مانند صد پتابایت نیز از SSD استفاده می‌شوند؟

فن آوری و انواع SSD ها در مراکز داده

درایوهای SSD حرفه‌ای که در سرورها و مراکز داده استفاده می گردند، با درایوهای SSD کامپیوترهای رومیزی، نوت‌بوک، تبلت و مانند این‌ها تفاوت‌های اساسی دارند. این درایوها در محیط‌های با بار کاری و ترافیکی بسیار بالایی مانند پایگاه‌داده‌ها، بیگ دیتا، ایندکس و لاگ‌گیری فایل‌ها و تراکنش‌ها، تحلیل اطلاعات و آمار و ارقام و مراکزی با ترافیک صدها گیگابایت اطلاعات در هر ثانیه استفاده میگردند.

مراکز داده که به اصطلاح Enterprise SSD نامیده می‌شوند و با این برچسب در بازار به فروش می گیرند، به طور کلی با استفاده از حافظه‌های فلش NAND ساخته شده و در مقایسه با هارددیسک‌های معمولی، کارایی بیشتر و مصرف انرژی کمتری دارند. همچنین این درایوها در مقایسه با SSDهای معمولی مزایای بیشتری داشته و دارند. برای مثال، علاوه بر کارایی بسیار زیاد، برای حفاظت از اطلاعات در هنگام قطع برق، از قابلیتی به نام DRAM-Stored استفاده می‌کنند، از الگوریتم تصحیح خطا (ECC) بهره می‌گیرند، جنس بدنه مقاوم‌تر شده و سازگاری با شرایط خاص را دارند و سیستم خنک‌کنند‌گی آن‌ها متفاوت می باشد. همچنین از ضمانت‌های طولانی‌مدتی نیز بهره می‌برند.

SSD اینترپرایز به گونه‌ای طراحی می‌شود که در مقایسه با SSD معمولی، پایداری و سطح مقاومت بیشتری داشته باشد. این درایوها از نوعی حافظه فلش NAND به نام Wear-Out استفاده می‌کنند که امکان چندین بار پاک کردن و نوشتن مجدد چیپ‌ست SSD را فراهم می سازند. سازندگان SSD اینترپرایز طوری حافظه‌های NAND را با استفاده از تکنیک‌ها و الگوریتم‌هایی مانند Wear-Leveling، Self-Healing و  Over-Provisioning طراحی و تولید می نمایند که در طول زمان بر استقامت و استواری آن‌ها افزوده می شود. با استفاده از تکنیک Over-Provisionin، تعداد حافظه NAND بیشتری در درایو SSD اینترپرایز گنجانده می‌شود تا در هنگام عملیات بازنویسی چیپ‌ست یا خرابی‌ها، استفاده و جایگزین شوند.

تنوع در استفاده از انواع حافظه‌های فلش NAND و تکنیک‌های مقاوم‌سازی و افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی، سبب شده که اکنون در بازار با طیف‌های مختلفی از درایوهای SSD مناسب مراکز داده روبه‌رو بشویم

درایوهای SSD اینترپرایز جدید که در سال‌های اخیر عرضه شده‌، از یک سطح سلولی (SLC) حافظه NAND استفاده می‌نمایند که باعث شده هر بیت در یک سلول نوشته شده در نتیجه، بیشترین سطح کارایی و پایداری با دوره زندگی (LifeCycle) نزدیک به صد هزار بار نوشتن روی هر سلول به دست آید. پیشرفت‌ها و بهبودهای چند سال اخیر در حوزه تولید حافظه‌های فلش، به سازندگان SSD این قدرت را داده اند که از انواع حافظه‌های فلش مانند Multi Level Cell (MLC) ،(TLC) Triple Level Cell و ۳D NAND در ساخت SSD اینترپرایز استفاده کنند و در نتیجه با کمترین رقم هزینه، بالاترین ظرفیت ذخیره‌سازی و پایداری را به دست آورند. تنوع در استفاده از انواع حافظه‌های فلش NAND و تکنیک‌های مقاوم‌سازی و افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی، سبب شده که اکنون در بازار با طیف‌های مختلفی از درایوهای SSD مناسب مراکز داده روبه‌رو بشویم که هریک برای محیط‌های کاری و کاربردهای خاص طراحی و تولید شدند. برای مثال، شرکتی درایوهای SSD با ظرفیت‌های بسیار بالا تولید می‌کند که فقط مناسب استفاده در محیط‌های نرم‌افزاری و پایگاه داده‌ای با بار کاری بالا برای نوشتن و خواندن اطلاعات هستند. درایو SSD دیگری برای نوشتن کامل روی درایو در یک روز (DWPD) طراحی شده است؛ به این معنی که هر روز کل ظرفیت درایو پر شده و روز بعد دوباره از ابتدا بازنویسی و پر می‌شود و در تمام سال این فرایند تکرار خواهد شد. درایو دیگری ممکن است از فرایند ۲۵ DWPD با ظرفیت‌های بسیار کم برای پشتیبانی از اطلاعات حساس بهره برداری کند.

همان‌ گونه که درایوهای SSD حرفه‌ای از فناوری‌ها و تکنیک‌های مختلفی بهره می‌گیرند؛ در شکل و قالب و رابط کاربری مختلفی به بازار عرضه می‌گردند. رابط کاربری بیشتر این درایوها یکی از مدل‌های serial ATA (SATA)، serial-attached SCSIم(SAS) و PCI Expressم(PCI-e) برای انتقال اطلاعات به واحدهای پردازنده یا دریافت اطلاعات از آن‌ها می باشد. از نظر اندازه نیز رایج‌ترین‌ها ۵/۲ اینچی هستند که به آسانی در باکس‌های هارددیسک‌ها جایگذاری می‌شوند، اما اندازه‌های half-height half-lengthم(HHHL) با استفاده از افزودن کارت توسعه و مدل‌های M.2 که در اسلات‌های توسعه PCI-e کامپیوترهای معمولی قرار می‌دهند، در بازار یافت می‌شوند. همچنین مدل‌های DIMM نیز با چیپ‌ست و بردهای کوچک برای ارتباط با مادربرد کامپیوترهای معمولی عرضه شده‌ و مورد استفاده قرار می گیرند.

مراکز داده غرق در حافظه‌های NAND

دلایل مهاجرت

اکنون، به نقطه‌ای رسیده‌ایم که استفاده از درایوهای SSD توجیه‌پذیر شده. این حافظه‌ها در شبکه‌های اینترپرایز و سرورها کارایی بسیار بالاتر و بهتری از خود نشان می‌دهند که بر اثر آن با پردازش حجم کاری جدیدی روبه‌رو می گردیم. همچنین این درایوها توانسته‌اند رضایت کامل کاربران نهایی را جلب نمایند و مدت زمان پاسخ‌گویی و اجرا بسیار مناسبی در شبکه‌های پرسرعت و بی‌درنگ نشان دهند. در بسیاری موارد، SSD باعث جلوگیری از خرید سرور جدید می گردد و این برای کسب‌وکارها بسیار حائز اهمیت است. چه دلایلی بهتر از این‌ها برای مهاجرت از HDD به SSD سراغ دارید؟

در چندین سال اخیر و با ورود شرکت‌های بزرگ سازنده حافظه‌های NAND به دنیای سرورها و مراکز داده، درایوهای SSD به نقطه اوج خود رسیده اند. در مقایسه با هارددیسک‌های سنتی، درایوهای جدید ذخیره‌سازی، مدت‌زمان تأخیر کمتری داشته و همچنین  SSD جدید در مقایسه با هارددیسک‌ها، حدود هزار برابر در واحد IOPS تأخیر کمتری دارند، اما توان خروجی آن‌ها سه تا پنج برابر بیشتر شده است. به همین دلیل می‌توان گفت در سال جاری میلادی، SSD به طور کامل در حال جایگزین شدن با HDD می باشد.

مراکز داده غرق در حافظه‌های NAND

صرفه‌جویی هزینه‌ای و کارایی، تنها دلایل استقبال از SSD نیست، برخی کارهای خاص با این درایوها بسیار ساده‌تر و سریع‌تر از گذشته انجام می گردد.

بدون شک، سرورهایی که مستقیماً از درایوهای SSD به‌عنوان ذخیره‌ساز داخلی خود استفاده می‌ نمایند، سریع‌تر هستند. آشکار است که کسب‌وکارها، به سرورهای کمتری برای بار کاری و ترافیک خود نیاز خواهند داشت و در هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌شود. علاوه بر سرعت، درایوهای SSD در طول عمر مفید سرورها نیز تأثیرگذار هستند و کمک می‌کنند سرورها بیشتر در شبکه استفاده گردند. فناوری‌ها و ابزارهای نرم‌افزاری جدید نیاز به جابه‌جایی هارددیسک‌ها با SSD را برطرف کرده‌اند و تنها با اضافه کردن دو یا چهار SSD به سرور، می‌توان به‌سادگی اطلاعات کم‌اهمیت را روی هارددیسک‌ها کپی و از آن‌ها به‌عنوان ذخیره‌سازهای جانبی استفاده نمود و در عوض، درایوهای SSD به‌عنوان حافظه‌های اصلی سیستم به کار گرفته شوند.

مراکز داده غرق در حافظه‌های NAND

صرفه‌جویی هزینه‌ای و کارایی، تنها دلایل استقبال از SSD نیست، برخی کارهای خاص با این درایوها بسیار راحت تر و سریع‌تر از گذشته انجام می گردد. به عنوان مثال، اسکن مرتب ویدیوهای در حال ویرایش، نیازمند آرایه‌های RAID بزرگ برای کاهش تأخیر می باشند. حالا، این کار که در گذشته بسیار سخت و طاقت‌فرسا بود، به میمنت ایستگاه‌های کاری مبتنی بر SSD بسیار راحت و امکان‌پذیر شده است. همچنین عملیات‌ جست‌وجو در پایگاه‌های داده به فضاهای ذخیره‌سازی بسیار سریع نیازمند است.در دنیای تراکنش‌های مالی، درایوهای SSD باعث کاهش تأخیر دسترسی به جدول‌های مالی و در نتیجه کاهش هزینه‌های تراکنش‌ها در مقیاس مگا-دلار در هر ثانیه شده‌است.

سرورهای SSD نیز باعث نجات سرویس‌های کلاود شدند. در گذشته اولین مشکل سرویس‌های محاسبات ابری، تأخیر و نرخ خواندن I/O روی تجهیزات ذخیره‌سازی بود. سرورها نمی‌توانستند به سرعت و بی‌درنگ درخواست‌های واحدهای پردازشی گرافیکی با حجم زیادی حافظه رم را پاسخ‌گو بوده و بر حسب تقاضا بتوانند عملیات‌ را بدون تأخیر تأثیرگذار و مختل‌کننده انجام دهند. این وضعیت در سرورهای مجازی و دستگاه‌های ذخیره‌سازی محلی وخیم‌تر می‌شد. در حالی که بسیاری از شرکت‌ها راه‌حل را استفاده از تعداد زیادی HDD برای بار کاری زیاد می‌دانستند، SSD به‌راحتی این مشکل را حل نمود.

مراکز داده به تسخیر SSD درآمدند

در گذشته‌های بسیار دور، سرویس‌های کلاود گسترده‌ای مانند AWS یا گوگل از ارائه سرویس‌های ذخیره‌سازی خودداری می‌کردند و مشتریان باید به سراغ سازندگان سرورهای سنتی مانند سوپرمیکرو، لنوو، کوانتا و میتک اینترنشنال می‌رفتند تا مستقیماً و به ازای پرداخت هزینه، از فضای ذخیره‌سازی استفاده نمایند. در سال ۲۰۱۶، مراکز داده سطح متوسط بازار به راهکار جدید و به‌صرفه‌ای دست پیدا نمودند. این مراکز داده به سراغ سازندگان سرور ODM رفتند تا از درایوهای SSD در سیستمشان استفاده کنند. در این حالت و با SSD، هزینه هر یک ترابایت حدود ۳۰۰ دلار ‌می‌شد، اما هزینه یک ترابایت هارددیسک SAS روی سرورهای دل، حدود ۷۰۰ دلار خرج دارد. حتی اگر شرکت‌های ODM سرور، از SSD استفاده کنند، ۹۶۰ گیگابایت فضای ذخیره‌سازی روی SSD حدود ۵۳۳ دلار هزینه دارد که باز هم در مقایسه با ۳۰۰ دلار هزینه زیادی است. این قیمت‌ها داستان بی‌اساس گران‌تر بودن SSD را به چالش می‌کشاند. در گذشته، هرگاه از شرکت‌های ODM درباره اینکه چرا امکان استفاده از SSD را فراهم نمی‌کنند سؤال می‌شد، پاسخ می‌دادند که بسیار گران‌تر از هارددیسک‌های سنتی هستند و به‌خصوص در سرورها و مراکز داده که حجم زیادی از ذخیره‌سازی اطلاعات دارند، این گران‌تر بودن گاهی چندین برابر می‌شود. این تصور ما زمانی درست است که SSD را از شرکت‌های سازنده آرایه‌های ذخیره‌سازی تهیه نمایید؛ از آنجا که این شرکت‌ها، درایوهای SSD را بر اساس معماری خودشان تغییر می‌دهند، آن را گران‌تر می‌فروشند، اما وقتی درایو SSD خامی را از بازار تهیه کنید، حتی ارزان‌تر از سیستم‌های ذخیره‌سازی سنتی مبتنی بر هارددیسک خواهد بود.

کارشناسان شبکه‌های کامپیوتری و مراکز داده قبول کرده اند که در این حوزه و بازار، کارایی SSD بهتر از HDD بوده و عملکرد بهتری داشته و بهتر است در تجهیزات ذخیره‌سازی، حافظه‌های رم، حافظه‌های فلش ابررایانه‌ها و حافظه‌های جانبی، از درایوهای SSD استفاده نمایند.

مراکز داده غرق در حافظه‌های NAND

موضوع بعدی درباره SSD، به طول عمر کارایی مؤثر آن بازمی‌گردد. در گذشته، این باور اشتباه وجود داشت که طول عمر مفید حافظه‌های فلش کمتر از هارددیسک‌ها است، ولی امروزه ثابت شده طول عمر مفید SSD پنج سال است؛ در حالی که حافظه فلش MLC فقط چهار سال عمر می‌‌کند. اگر دوره تازه‌سازی سرور ۳۶ ماه باشد، قالب حافظه‌های فلش بیشتر از این دوره عمر خواهند کرد و بنابراین دلیلی برای استفاده نکردن از آن‌ها در سیستم سروری یا مراکز داده وجود ندارد.

همین دلایل باعث شده رقابت شدیدی میان عرضه‌کنندگان SSD برای سرورها و مراکز داده به وجود آید و شرکت‌های بزرگی مانند سامسونگ، دل، اینتل، آی‌بی‌ام، سوپرمیکرو، سن دیسک، میکرون و مانند این‌ها، در دو سال اخیر چندین نوع حافظه فلش و SSD به طور اختصاصی برای استفاده در سرورها و مراکز داده وارد بازار نمایند و هریک در تلاش باشند فناوری‌های پیشرفته‌ای را به کار بگیرند تا هم سرعت افزایش پیدا کند، هم حجم فیزیکی کاهش پیدا نماید، هم ظرفیت بیشتر شود و در نهایت قیمت تمام‌شده برای هر گیگا – دلار کمتر گردد.

چرا کارایی SSD بهتر از HDD است؟

مدیران  شبکه‌های کامپیوتری و مراکز داده پذیرفته‌اند که در این حوزه و بازار، کارایی SSD بهتر از HDD بوده و بهتر است در تجهیزات ذخیره‌سازی، حافظه‌های رم، حافظه‌های فلش ابررایانه‌ها و حافظه‌های جانبی، از درایوهای SSD استفاده کنند. اما چرا کارایی SSD بهتر از HDD است؟

نخست اینکه SSD محدودیت‌های سیستم‌های RAID را پوشش می‌دهد. قالب کنترلرهای RAID در پیکربندی RAID 5 از نظر سرعت دچار تنگناهایی می‌شوند که درایوهای SSD این مشکل را برطرف می‌کنند. چون این درایوها سریع بوده و برای مثال چهار SSD در کنار یکدیگر می‌توانند خروجی برابر با ۶/۱ گیگابایت IOPS را ارائه نمایند، بنابراین  از هر موتور کنترلر RAID XOR سریع‌تر هستند. در این شرایط، موتورهای RAID بهتر می‌توانند کارها را پیش برده و با کمک پردازنده‌ها، وقفه‌های رخداده را نیز رفع نمایند. هنگامی که از درایوهای SSD در سیستم‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شود، بهتر است برای محافظت از اطلاعات، پیکربندی‌های RAID 1 یا RAID 10 انتخاب گردند.

دوم، اگر نیازهای ظرفیتی ذخیره‌سازی سرورها را مد نظر بگیریم، متوجه خواهیم شد که درایوهای SSD در مقایسه با HDD انتخاب بهتری می باشند. نرم‌افزارهای تست و ارزیابی عملکرد نشان می‌دهند درایو SSD با ظرفیت ۱۲۸ گیگابایت، در مقایسه با هارددیسکی با ظرفیت ۵۰۰ گیگابایت و قیمت ۱۵۰ دلار، کارایی بسیار بیشتری دارد. بنابراین، اگر نیازهای ظرفیتی ذخیره‌سازی سرور در حدود ۱۲۸ گیگابایت است، دلیلی وجود نخواهد داشت که به دنبال خرید هارددیسک ۵۰۰ گیگابایتی برویم.

آینده

شرکت‌هایی مانند «اینتل» و «سامسونگ»، در حال توسعه حافظه‌های فلش ۳D NAND هستند و در تلاش هستند ظرفیت ذخیره‌سازی روی Die را افزایش دهند. اینتل با همکاری میکرون توانسته روی یک Die ظرفیت ۴۸ گیگابایت، اطلاعات را با ساختار ۳۲ لایه‌ای از سلول‌‌های ۳D NAND ایجاد نماید که در نتیجه آن شاهد عرضه درایوهای SSD حرفه‌ای با ظرفیت چند ترابایت خواهیم بود. پیش‌بینی شده در سال ۲۰۱۸ درایوهایی مناسب مراکز داده با ظرفیت‌های ده ترابایت ساخته گردند. از سوی دیگر، بازدهی هارددیسک‌های معمولی کمتر از حافظه‌های فلش NAND می باشد و در راهکارهای ذخیره‌سازی مبتنی بر هارددیسک‌ها، در حال حذف شدن از سرورها و مراکز داده می باشند. اما در برخی مراکز داده حجم‌های ذخیره‌سازی بسیار وسیعی با هارددیسک‌ها ساخته شده است که به این زودی‌ها امکان جایگزینی با حافظه‌های فلش NAND را نداشته و ندارند. بر همین اساس، کارشناسان پیش بینی کرده اند تا پنج سال آینده رویکرد استفاده هم‌زمان از هارددیسک‌ها و درایوهای SSD وجود داشته باشد تا درایوهایی با استفاده از حافظه فلش، اما در ظرفیت‌های بسیار بالاتر ساخته شود که بتوان آن‌ها را در سیستم‌های قدیمی بسیار گسترده به کار گرفت و مورد بهره برداری قرار داد.