Тривимірна пам'ять

Дослідники Big Blue працюють над новою системою пам'яті, яка являє собою тривимірну грати з надзвичайно щільно упакованих кубічних модулів. У проекті, званому Collective Intelligent Bricks (колишнє кодову назву IceCube), використовуються блоки, складені з кубів зі стороною приблизно 20 см, кожен з яких містить по 12 жорстких дисків і шість мережевих портів.

За задумом IBM, сотні таких "запам'ятовуючих цеглин" будуть компонуватися разом з "обчислювальними цеглою". У першому кварталі 2003 року IBM планує побудувати прототип в 3 х 3 х 3 цегли загальною ємністю 32 Тбайт, повідомив керівник досліджень в області запам'ятовуючих пристроїв наукового центру IBM Almaden Research Center (ARC) Джей Менон (Jai Menon).

Такий блок міститиме 27 цеглин, але в блоці 6 х 6 х 6 їх буде вже 216, а в блоці 8 х 8 х 8 - 512 цеглин, або 6144 дисковода при розмірі системи, ненабагато перевищує розмах рук дорослої людини. "Це майже як революція в упаковці. Ми використовуємо перевага третього виміру", - говорить науковий співробітник ARC Роберт Гарнер (Robert Garner). Він і Менон демонстрували прототип системи в п'ятницю. Хоча цеглу легко вставляються і виймаються з системи, люди, за задумом IBM, будуть просто купувати кілька зайвих цеглин, а вийшли з ладу залишати на їх колишньому місці.

Програмне забезпечення стежить за тим, де яка інформація зберігається, і гарантує її збереження при будь-яких відмовах. Це і є істинна причина, по якій IBM взялася за розробку даної конструкції. Системи зберігання даних дорогі в обслуговуванні, і Big Blue впевнена, що гнучка система дозволить одному адміністратору керувати приблизно в сто разів більшим обсягом пам'яті. Цегляна конструкція IBM представляє собою продовження blade - тенденції, що охопила індустрію обчислювальної техніки. За задумом її творців, замовники зможуть компонувати прості модульні системи і нарощувати їх у міру зростання, замість того щоб купувати монолітні. Однак поки ці модульні системи не можуть змагатися по продуктивності з великими системами, виконаними як єдине ціле.

Царем гори в сфері систем зберігання даних залишаються мілліоннодолларовие машини, такі як Symmetrix від EMC і Lightning від Hitachi Data Systems. Сьогодні системи зберігання даних - дуже конкурентний ринок, і EMC схиляється до альянсу з Dell Computer з метою більш широкого розповсюдження своєї продукції, а Hewlett - Packard і Sun Microsystems інвестують у нові конструкції. Більш суворі вимоги замовників змушують компанії пропонувати удосконалення, за які будуть платити.

Камінь на камінь, цегла на цеглу ...

Намагаючись перевершити своїми цегляними конструкціями сучасні монолітні, IBM рухається в декількох напрямках. Перш за все, так як системи з'єднуються зі своїми сусідами з усіх шести сторін і в той же час повинні легко вставлятися і вийматися, їх не можна підключати за допомогою звичайних вилок і розеток. IBM застосовує розроблений Гарнер метод "ємнісних з'єднувачів" - спеціальні майданчики, через які сигнали передаються на суміжні цеглу. Головна особливість цегляної концепції - надійний захист даних. Як і при використанні сучасної технології RAID (redundant array of inexpensive disks), інформація, така як файл бази даних, зберігається на декількох дисках і не втрачається в разі відмови одного з них. Ідея цеглин розвиває цю концепцію: дані автоматично переносяться з однієї цегли на інший щоб уникнути таких проблем, як відмова дисків, цегли або мережевих елементів. І звичайно ж, в даній конструкції посилюється вічна проблема high - end комп'ютерів: тепловиділення. В існуючих прототипах цеглу пронизані вертикальними трубками, створюючими систему водяного охолодження, - інакше внутрішні цеглу, до яких зовсім немає припливу повітря, швидко перегріються. "Я впевнений, що індустрія йде в напрямку рідинного охолодження", - заявив Гарнер.

Однак у водяного охолодження є свої проблеми: дорожнеча, складність обслуговування і необхідність підключення до спеціальної зовнішній системі охолодження циркулюючої води. Сама IBM перевела свої мейнфрейми з водяного охолодження на повітряне. Інші проблеми виникають при створенні тривимірної решітки мережевих вузлів - кожен з яких, окрім власних даних, повинен зберігати інформацію про маршрути до інших даних. IBM займалася вивченням таких проблем, як визначення максимальної кількості несправних пристроїв, при якому поширення даних в системі утруднюється. У прототипі цегляної системи цеглу з'єднуються один з одним по мережі Ethernet з пропускною здатністю 1 Гбіт / с, але ця версія технології не буде працювати в реальних продуктах з - за надмірних затримок. "Затримки - одна з проблем Gigabit Ethernet", - скаржиться Гарнер. З часом IBM планує перейти на InfiniBand або Ethernet 10 Гбіт / с.