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MIT prueba que flash es tan rápida como la RAM

Y más económica, para big data

[17/07/2015] Cuando se trata de procesamiento de datos de alta velocidad, la RAM siempre ha sido la memoria para las computadoras ya que es 10 mil veces más rápida que los discos y muchas más veces más rápida que la NAND flash.

Sin embargo, investigadores del MIT han construido una red de servidores que demuestra que para las aplicaciones de big data, flash es tan rápido como la RAM y mucho más barata.

En la era del big data, en donde se usan enormes conjuntos de datos para descubrir las tendencias de compra de millones de personas o predecir las tendencias de los mercados financieros en base a millones de puntos de datos, la RAM de una sola computadora no lo logrará.

Por ejemplo, los datos que se necesitan para procesar un solo genoma humano requieren de entre 40 a 100 computadoras típicas.

El NAND flash es alrededor de una décima parte del costo de la RAM y también consume alrededor de una décima parte de la energía. Por ello en el International Symposium on Computer Architecture el mes pasado, los investigadores del MIT revelaron un nuevo sistema que demostró que la memoria flash es tan eficiente como una RAM convencional, pero que también reduce los costos de energía y hardware.

De hecho, incluso sin su configuración de red, los investigadores mostraron que si los servidores que trabajan en una computación distribuida usan discos duros para recuperar los datos solo el 5% de las veces, el desempeño es el mismo que si estuvieran usando flash.

Por ejemplo, 40 servidores con 10TB de RAM no podrían manejar 10,5TB de cómputo más rápido que 20 servidores con 20TB de memoria flash. Y, el flash costaría menos y consumiría solo una parte de la energía.

Los investigadores pudieron hacer una red de 20 servidores basados en flash competitiva con una red de servidores basados en RAM, retirando una parte del poder de cómputo de los servidores y llevándola a los chips controladores de los discos flash.

Los investigadores, usando discos flash para preprocesar algunos de los datos antes de devolverlos a los servidores, incrementaron la eficiencia de la computación distribuida.

Cada servidor se encontraba conectado con un FPGA (field-programmable gate array), un tipo de chip que puede ser reprogramado para simular los diferentes tipos de circuitos eléctricos. Cada FPGA, a su vez, se encontraba conectado con dos chips flash de 500GB y a los dos FPGA más cercanos en el rack de servidores.

Juntos, los FPGA se convirtieron en una red rápida que permitía que cualquier servidor recuperara datos de cualquier disco flash. Los FPGA también controlaban los discos flash.

"Esto no es un reemplazo de la DRAM (dynamic RAM) o algo por el estilo, señaló Arvind Mithal, Johnson Professor of Computer Science and Engineering del MIT, a MIT News.

Arvind, realizó el trabajo con un grupo de estudiantes graduados e investigadores en el Quanta Computer. La investigación mostró que hay probablemente muchas aplicaciones que pueden reemplazar a la RAM y aprovechar el bajo costo de una arquitectura de cómputo basada en flash.

"Todos están experimentando con diferentes aspectos de flash. Nosotros estamos intentando establecer otro punto en el espacio de diseño, indicó Arvind.