Персистентность как тренд
POST
icbook
Май 2017 года ознаменовался обновлением ключевых стандартов в области низкоуровневого программного обеспечения. Увидели свет спецификации ACPI 6.2 и UEFI 2.7. Одним из трендов современного Firmware, нашедшим отражение в обновленных документах является развитие модели персистентной памяти на основе модулей NVDIMM и курс на конвергенцию оперативной и энергонезависимой памяти.

Согласно академическому определению, персистентность, это способность состояния существовать дольше, чем процесс создавший его. Применительно к NVDIMM понятие это комплексное и означает значительно больше физической сохранности данных в модуле памяти после отключения электропитания. В идеале, результаты инициализации модуля или группы модулей NVDIMM как устройства хранения данных и статус в номенклатуре mass storage устройств платформы должны сохраниться и в случае переформатирования адресного пространства, например при перестановке модулей, добавлении новых, изменении типа контроллера оперативной памяти при замене процессора или процессоров, в том числе для NUMA-платформ.

Ранее, в спецификации ACPI 6.0 была определена таблица NFIT (NVDIMM Firmware Interface Table), декларирующая физическую конфигурацию модулей. В рамках ACPI 6.2 и UEFI 2.7 низкоуровневому программному обеспечению дополнительно делегируется ряд функций, связанных с поддержкой логических устройств на основе NVDIMM, что требует хранения дополнительной информации, задающей статус модулей и разъемов NVDIMM.
NVDIMM_Label_Protocol

Дополнения в интерфейсе UEFI и ОС формализованы тремя процедурами:

  • Функция LabelStorageInformation позволяет получить суммарный объем блока управляющих структур а также объем, который допускается прочитать или записать за один вызов функций чтения или записи.

  • Функция LabelStorageRead обеспечивает чтение управляющей информации.

  • Функция LabelStorageWrite обеспечивает запись управляющей информации.


Формат меток (NVDIMM Labels) детально нормирован спецификацией. Будут ли вендоры дисциплинированно соблюдать установленные правила или мы увидим многочисленные проприетарные реализации, пока остается интригой...
Tags:

Про векторные вычисления
POST
icbook
Так уж получилось, что внедрение технологии векторных вычислений AVX512 в процессорах Intel, напоминает старую сказку про мальчика, периодически кричащего "Волки, волки..." На этот раз, согласно официальной информации, функциональность AVX512 планируется к реализации в анонсированных процессорах семейства Intel Core X-series Processors.


Page

Множество инструкций, реализующих поддержку 512-битных вычислений включает 9 подмножеств, каждое из которых может поддерживаться опционально.


В базовый набор AVX512F (Foundation), обязательный для любого процессора, декларирующего данное функциональное расширение, входит увеличение разрядности векторных регистров с 256 до 512 бит, кроме того, количество регистров возрастет с 16 до 32. Таким образом, каждый логический процессор получает 32 512-битных регистра ZMM0-ZMM31.

К базовому набору также относится поддержка предикатного выполнения, позволяющая задавать битовые маски, для индивидуального выбора полей векторных регистров, участвующих в операции.

Очевидно, конкуренция методов обработки SIMD-операндов высокой разрядности средствами CPU и GPU открывает очередной фронт противостояния процессорных гигантов, ведь, как известно деление доходов сложнее, чем умножение векторов, хотя бы потому, что инструкция деления занимает большее количество процессорных тактов...
Tags:

NVDIMM: На пороге перемен
POST
icbook
В силу консервативности серверных платформ, процесс внедрения энергонезависимых модулей памяти NVDIMM, требующий радикальных изменений программно-аппаратной инфраструктуры, обещает быть долгим и мучительным. Анализируя архитектуру ОС, нетрудно увидеть два сценария.

Первый из них берет за основу memory mapped files (файлы отображенные на память), сохраняя совместимость с API, используемым более десятилетия, заменяет внутреннюю реализацию функций, применяя прямое отображение DAX-диапазонов памяти NVDIMM в адресное пространство приложения. По сравнению со своппингом, применяемым при реализации этой функции силами обычных mass storage накопителей, скорость должна возрасти в разы.

Microsoft_DAX

Говоря о серверах, вместо функции CreateFileMapping разумно упомянуть функцию CreateFileMappingNuma, создающую отображение с учетом NUMA-топологии. Хотя, если речь идет не о выделении свободной оперативной памяти, а о доступе к файловой системе, сохраненной в NVDIMM (или массиве из нескольких NVDIMM), операционная система автоматически выберет домен, в котором установлены модуль (модули), содержащие целевой файл, при этом NUMA-фактор не всегда может быть принят во внимание.

Второй сценарий, описанный в документации от Viking Technology, предлагает проприетарные API, в частности расширенную функцию выделения памяти ArxMalloc().


Viking_ARX

Очевидно, потенциал персистентных подсистем памяти можно реализовать в полной мере только в случае внедрения протоколов, оптимизированных по новым критериям.
Но необходимость модернизации огромного массива существущего софта и других компонентов программно-аппаратной инфраструктуры, погубившая не одно доброе начинание, несколько пугает...
Tags:

Pseudo Open Drain
POST
icbook
Точное название технологии передачи сигналов, используемой для шин данных, адреса и управления DDR4: Pseudo Open Drain 1.2V (POD12).

DDR4_bus

Это энергоэффективная технология, минимизирующая сквозные токи в буферных цепях. Конечно, для SPD и ряда асинхронных "медленных" сигналов используются более консервативные методы передачи сигналов, в том числе TTL.
Tags: ,

DAX и Memory-Mapped файлы
POST
icbook
Разработки Microsoft подтверждают планы использовать memory mapped файлы для реализации протоколов, совместимых с классическим механизмом виртуальной памяти, но при этом задействующих методы прямого отображения энергонезависимых ЗУ в адресном пространстве. Такие методы обозначены термином DAX (Direct Access Storage), уже сравнительно давно вошедшим в лексикон Windows и Linux разработчиков. Механизму своппинга отводится роль "мостика", который должен дать Legacy-приложениям возможность использовать преимущества NVDIMM.
DAX
Direct Access StorageCollapse )

Короче, DAX — наше все!

Intel Optane: о терминологии
POST
icbook
В силу ряда известных причин, вывод на рынок новых продуктов часто сопровождается терминологической путаницей. Как правильно называть новые устройства хранения данных: Intel Optane или 3D Xpoint? Ответ попробуем получить из первоисточника: описания накопителя Intel DC P4800X.

Фрагмент документации Intel устанавливает связь понятий Intel Optane и 3D XPoint

Как следует из цитаты, понятие 3D XPoint связано с физическими принципами, лежащими в основе построения ячеек энергонезависимой памяти и запоминающих матриц на их основе. В свою очередь, термин Intel Optane является интегральным и означает новую инфраструктуру хранения данных, в которую, помимо собственно запоминающих элементов 3D XPoint входят схемы управления и системной поддержки, встроенное программное обеспечение накопителей, а также драйверы, интегрируемые в UEFI и ОС.

Короткая ссылка: http://cur.lv/15dsxg

</span></div>
Tags:

Про Optane и адресацию байтов
POST
icbook
Как известно, новое — это хорошо забытое старое. Технология энергонезависимой памяти Intel Optane, среди ключевых особенностей которой заявлена возможность индивидуальной перезаписи байтов, подтверждает этот тезис. На диаграмме приведено описание алгоритма записи одного байта для микросхемы Intel 28F001. Документ датируется 1995 годом...
Про Optane и адресацию байтовCollapse )
Tags:

Универсальный RAID
POST
icbook
Универсальный RAID можно создать только тогда, когда обогатишь его структуру той функциональностью, которую выработало человечество. Такие мысли приходят в голову, знакомясь с возможностями чипов SAS3508/SAS3516, производства Avago Technology.
About NVMe RAID-controllerCollapse )


Короткая ссылка: http://cur.lv/14vw4c
Tags: ,

SMART для Optane
POST
icbook
Модули памяти NVDIMM получили поддержку технологии SMART. Для тех, кто следит за новинками IT индустрии, это не стало неожиданностью, ведь появление энергонезависимой памяти Intel Optane частично стирает грань между постоянными и оперативными запоминающими устройствами.

Operation_Set

Набор команд, обеспечивающих поддержку NVDIMM в рамках интерфейса ACPI включает проверку реализации опционально-поддерживаемых операций, доступ к SMART и пороговым значениям параметров, чтение и установку меток для носителей, а также Vendor-Specific функции.

NVDIMM_temperature

Температуры накопительной матрицы и контроллера могут быть прочитаны раздельно (поддержка этой функции опциональна).

Короткая ссылка: http://cur.lv/14tzi4


Чем интересен Intel Apache Pass?
POST
icbook
Событием, отразившимся на всех уровнях программно-аппаратной инфраструктуры является возможность прямого размещения энергонезависимой памяти (persistent memory) в адресном пространстве платформы.
apache_mnemonic_logo

Согласно концепции Intel Apache Pass режимы persistent memory это:


  • Memory mode. В этом режиме оперативная память (DRAM) выполняет роль быстродействующего кеширующего буфера между процессором и сравнительно медленными NVDIMM.

  • Storage mode. Режим накопителя, поддерживаемого драйвером как блоковое устройство.

  • Application direct mode. В этом варианте декларируется факт наличия двух видов памяти: быстрой оперативной и сравнительно медленной энергонезависимой. Оптимизация производительности при условии сохранности данных здесь переводится в зону ответственности приложений. Оба вида памяти декларируются и доступны в адресном пространстве.

Короткая ссылка: cur.lv/14t9yi

?

Log in