Entendiendo las características de rendimiento de las unidades de almacenamiento computacional: un estudio de caso con SmartSSD
Autores: Kim, Hwajung; Yeom, Heon Y.; Sung, Hanul
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Entendiendo las características de rendimiento de las unidades de almacenamiento computacional: un estudio de caso con SmartSSD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Unidades de almacenamiento computacional
Computación de datos
Procesamiento paralelo
Matriz de compuertas programable en campo
Técnicas de implementación
Diferencias de rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Las unidades de almacenamiento computacional emergentes (CSDs) ofrecen nuevas oportunidades al acercar la computación de datos al almacenamiento. Realizar cálculos dentro de las unidades de almacenamiento permite el pre/procesamiento de datos sin costosos traslados de datos. Además, grandes cantidades de datos pueden procesarse en paralelo gracias a la naturaleza del arreglo de compuertas programable en campo (FPGA) incluido en los CSDs. En un CSD, existen varias técnicas de implementación que admiten el procesamiento en paralelo, cada una de las cuales proporciona un grado diferente de paralelismo. Sin embargo, sin un entendimiento suficiente de las técnicas de procesamiento en paralelo de los CSDs, puede resultar en sobrecarga debido a un uso incorrecto en lugar de beneficiarse de la descarga de tareas. Por lo tanto, para explotar el mejor rendimiento de los CSDs, es importante ajustar adecuadamente el grado de paralelismo de cada técnica de implementación. En este documento, nos enfocamos en el estudio de las diferencias en el rendimiento de los CSDs según diversas combinaciones de técnicas de procesamiento en paralelo. Para investigar las diferencias de rendimiento, implementamos y descargamos el algoritmo de verificación de datos en el CSD y analizamos el rendimiento y la utilización de recursos. Los resultados experimentales muestran que implementar el algoritmo de verificación de datos con un entendimiento suficiente de las técnicas de procesamiento en paralelo de los CSDs puede mejorar el rendimiento hasta 20 veces. Además, incluso con el mismo grado de paralelismo, el rendimiento puede diferir en un 59% dependiendo de la combinación de técnicas de implementación. Estos resultados implican que la correcta orquestación de diferentes técnicas de implementación conduce a un mejor rendimiento y una utilización eficiente de recursos.
Descripción
Las unidades de almacenamiento computacional emergentes (CSDs) ofrecen nuevas oportunidades al acercar la computación de datos al almacenamiento. Realizar cálculos dentro de las unidades de almacenamiento permite el pre/procesamiento de datos sin costosos traslados de datos. Además, grandes cantidades de datos pueden procesarse en paralelo gracias a la naturaleza del arreglo de compuertas programable en campo (FPGA) incluido en los CSDs. En un CSD, existen varias técnicas de implementación que admiten el procesamiento en paralelo, cada una de las cuales proporciona un grado diferente de paralelismo. Sin embargo, sin un entendimiento suficiente de las técnicas de procesamiento en paralelo de los CSDs, puede resultar en sobrecarga debido a un uso incorrecto en lugar de beneficiarse de la descarga de tareas. Por lo tanto, para explotar el mejor rendimiento de los CSDs, es importante ajustar adecuadamente el grado de paralelismo de cada técnica de implementación. En este documento, nos enfocamos en el estudio de las diferencias en el rendimiento de los CSDs según diversas combinaciones de técnicas de procesamiento en paralelo. Para investigar las diferencias de rendimiento, implementamos y descargamos el algoritmo de verificación de datos en el CSD y analizamos el rendimiento y la utilización de recursos. Los resultados experimentales muestran que implementar el algoritmo de verificación de datos con un entendimiento suficiente de las técnicas de procesamiento en paralelo de los CSDs puede mejorar el rendimiento hasta 20 veces. Además, incluso con el mismo grado de paralelismo, el rendimiento puede diferir en un 59% dependiendo de la combinación de técnicas de implementación. Estos resultados implican que la correcta orquestación de diferentes técnicas de implementación conduce a un mejor rendimiento y una utilización eficiente de recursos.