Mitigación del calentamiento propio en unidades de estado sólido para pasarelas de borde de Internet de las cosas industriales
Autores: Zambelli, Cristian; Zuolo, Lorenzo; Crippa, Luca; Micheloni, Rino; Olivo, Piero
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Mitigación del calentamiento propio en unidades de estado sólido para pasarelas de borde de Internet de las cosas industriales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Almacenamiento de datos
Internet industrial de las cosas
SSD
Temperatura
Rendimiento
Confiabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El almacenamiento de datos en el escenario de Internet de las Cosas Industrial presenta aspectos críticos relacionados con la necesidad de acercar los dispositivos de almacenamiento al punto donde se capturan los datos. Las preocupaciones sobre la temperatura de almacenamiento deben considerarse especialmente cuando las Unidades de Estado Sólido (SSD) basadas en tecnología Flash NAND 3D forman parte de arquitecturas de puertas de enlace periféricas. De hecho, los efectos de auto-calentamiento causados por demandas de almacenamiento opresivas combinadas con condiciones ambientales severas requieren un manejo adecuado en múltiples niveles de abstracción para minimizar graves retrasos en el rendimiento y amenazas a la fiabilidad. En este trabajo, con la ayuda de un entorno de co-simulación de SSD estimulado dentro de una carga de trabajo realista de Internet de las Cosas Industrial (IIoT), exploramos una metodología ortogonal al estrangulamiento del rendimiento que puede aplicarse en sinergia con el sistema operativo del anfitrión. Los resultados evidenciaron que al aprovechar los parámetros microarquitectónicos del SSD del sistema de colas es posible reducir la penalización de operaciones de Entrada/Salida por Segundo (IOPS) debido a los mecanismos de protección de temperatura con un esfuerzo mínimo por parte del sistema. La metodología presentada en este trabajo abre nuevas tareas de optimización y refinamientos algorítmicos para diseñadores de SSD y sistemas, no solo en el segmento de mercado de IIoT, sino en general en todas las áreas donde el consumo de energía de almacenamiento es una preocupación.
Descripción
El almacenamiento de datos en el escenario de Internet de las Cosas Industrial presenta aspectos críticos relacionados con la necesidad de acercar los dispositivos de almacenamiento al punto donde se capturan los datos. Las preocupaciones sobre la temperatura de almacenamiento deben considerarse especialmente cuando las Unidades de Estado Sólido (SSD) basadas en tecnología Flash NAND 3D forman parte de arquitecturas de puertas de enlace periféricas. De hecho, los efectos de auto-calentamiento causados por demandas de almacenamiento opresivas combinadas con condiciones ambientales severas requieren un manejo adecuado en múltiples niveles de abstracción para minimizar graves retrasos en el rendimiento y amenazas a la fiabilidad. En este trabajo, con la ayuda de un entorno de co-simulación de SSD estimulado dentro de una carga de trabajo realista de Internet de las Cosas Industrial (IIoT), exploramos una metodología ortogonal al estrangulamiento del rendimiento que puede aplicarse en sinergia con el sistema operativo del anfitrión. Los resultados evidenciaron que al aprovechar los parámetros microarquitectónicos del SSD del sistema de colas es posible reducir la penalización de operaciones de Entrada/Salida por Segundo (IOPS) debido a los mecanismos de protección de temperatura con un esfuerzo mínimo por parte del sistema. La metodología presentada en este trabajo abre nuevas tareas de optimización y refinamientos algorítmicos para diseñadores de SSD y sistemas, no solo en el segmento de mercado de IIoT, sino en general en todas las áreas donde el consumo de energía de almacenamiento es una preocupación.