O armazenamento computacional é um conceito simples e de grande potencial. A concepção básica por trás dos dispositivos de armazenamento é que eles aproximam o processamento computacional dos dados armazenados e, ao fazê-lo, abordam três problemas principais que veremos a seguir.
Como funciona o armazenamento computacional?
Os dispositivos de armazenamento computacional, em muitos casos, se parecem com outros SSDs (solid-state drives). No entanto, eles podem ter mais memória flash para armazenar dados do que SSDs comuns.
O uso de processadores multicore também é exclusivo para esses dispositivos. Esses processadores são usadospara indexar dados quando eles entram no dispositivo de armazenamento, pesquisando conteúdo por entradas específicas e fornecendo suporte para programas sofisticados de Inteligência Artificial (IA), entre outras funções.
Com uma arquitetura de armazenamento computacional, os dados são processados no nível de storage, reduzindo a quantidade de dados que devem ser movidos entre as camadas de armazenamento e computação.
Minimizar essa movimentação torna a análise de dados em tempo real mais eficiente e reduz os gargalos de I/O, melhorando o desempenho.
Uso do armazenamento computacional na solução de problemas
Os três principais problemas que os dispositivos de armazenamento computacional podem solucionar são os seguintes:
1 – Alta latência
O aumento da latência na correlação direta com a distância, independentemente da largura de banda, é cumulativo e tem um impacto excessivo no tempo de resposta. A única maneira de reduzir a latência é diminuir a distância física entre a computação e os dados que estão sendo processados.
Na computação centrada na nuvem, por exemplo, isso se tornou um grande problema quando o processamento e armazenamento dos dados são separados por distâncias consideráveis.
Portanto, o armazenamento computacional permite que os processos de computação, memória e uso intensivo de dados se aproximem dos dados armazenados, resolvendo assim o problema de alta latência.
2 – Gargalo de desempenho da CPU
O segundo problema que o armazenamento computacional pode resolver é um enigma do sistema de armazenamento. Flash, NVMe e SSDs de memória de classe de armazenamento tornaram-se cada vez mais onipresentes.
Suas IOPS, taxa de transferência e capacidade, combinadas com preços em rápida queda, são realmente notáveis. No entanto, o desempenho geral do sistema de armazenamento cresceu ordens de magnitude mais lentas do que a soma total das unidades implicaria.
Isso se deve ao gargalo de desempenho da CPU, que pode ser atribuído à crescente desaceleração em relação às CPUs e à rápida proliferação de processos de armazenamento com uso intenso de CPU, como limpeza de memória, desduplicação, compactação, captura instantânea e criptografia / descriptografia. Esses processos sugam enormes quantidades de CPU e recursos de memória.
O armazenamento computacional pode potencialmente resolver esse problema ao descarregar esses processos intensivos de CPU do servidor ou controlador de armazenamento primário para o armazenamento computacional, liberando a CPU primária para obter mais desempenho de I/O e taxa de transferência.
3 – Problemas de desempenho do aplicativo
Assim como os processos de armazenamento podem consumir recursos da CPU, alguns processos de aplicativos também podem. Isso é especialmente verdadeiro com muitos tipos de processos de banco de dados, IA, aprendizado de máquina e aprendizado profundo de máquina.
A transferência ou as transferências de alguns desses processos para o armazenamento computacional pode ter um impacto positivo enorme e imediato no desempenho dos aplicativos.
O que esperar do futuro do armazenamento computacional
O potencial de solução de problemas do armazenamento computacional chamou a atenção de grandes fornecedores, pequenas empresas iniciantes e órgãos de padrões.
Alguns estão desenvolvendo dispositivos ou sistemas de armazenamento computacional. Outros estão em parceria com desenvolvedores ou desejam integrar esses dispositivos e sistemas em seus produtos.
Como a maioria das tecnologias inovadoras, também há uma desvantagem. Nesse caso, é custo. A quantidade de armazenamento computacional que será adicionada varia com base na CPU, RAM dinâmica e NAND (tipo de tecnologia de armazenamento não volátil que não requer energia para reter dados).
No entanto, é provável que esse custo seja compensado por aumentos de desempenho e pelas outras vantagens discutidas anteriormente do armazenamento computacional.
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