Mémoire est devenue bien plus importante au cours de la dernière décennie. À mesure que les architectures informatiques et les technologies ont évolué, il est devenu possible d’intégrer toujours plus de mémoire dans les ordinateurs portables, les PC, les serveurs et les plateformes de calcul haute performance qui alimentent les supercalculateurs du monde entier.
Le domaine de la mémoire représente l’un des secteurs les plus dynamiques du paysage informatique.
Voici cinq des principales tendances en matière de mémoire et de gestion de la mémoire :
1. La mémoire flash pour compléter la mémoire vive
Le stockage flash a révolutionné le stockage au cours de la dernière décennie environ. Il a considérablement accéléré les systèmes et ouvert la voie au rythme fulgurant de l’innovation technologique auquel nous sommes tous désormais habitués. En substance, le stockage flash est une mémoire non volatile.
Les disques durs (HDD) sont constitués de toutes sortes de pièces mobiles. Bras, disques en rotation et têtes sont tous sujets à l’usure et aux pannes. Il n’était donc pas rare qu’un disque dur cesse tout simplement de fonctionner du jour au lendemain. La plupart des défaillances survenaient au début de leur durée de vie ou vers la fin. Néanmoins, tout utilisateur de longue date de disques durs a probablement déjà connu une panne de HDD.
Le stockage flash élimine les pièces mobiles et offre donc un niveau de fiabilité bien supérieur. Ses cellules mémoire programmables électroniquement servent à stocker les données d’une manière bien plus rapide que le stockage sur disque.
La mémoire flash existe dans différents formats, comme M.2, U.2 et les cartes PCIe. Un autre format en plein essor et désormais de plus en plus populaire est l’Enterprise & Data Center SSD Form Factor (EDSFF). Il utilise une interface x4 et peut être installé verticalement dans un châssis 1U. Cela offre une plus grande flexibilité, une densité de stockage accrue, la possibilité d’une mise à l’échelle modulaire et une meilleure efficacité du refroidissement.
« L’EDSFF permet aux SSD de s’affranchir des contraintes des anciens formats de disques durs afin de proposer de nouveaux formats optimisés pour l’avenir, qui offriront une densité accrue de SSD en rack », a déclaré Arthur Lent, vice-président senior de la protection des données chez Dell Technologies.
2. Le NVMe pour augmenter la mémoire
Non-Volatile Memory Express (NVMe) est une interface de communication et un pilote qui tirent parti de la bande passante accrue du PCIe.
Il améliore encore les performances déjà impressionnantes du flash. Le NVMe aide les disques SSD à communiquer entre l’interface de stockage et le processeur au moyen du PCIe haut débit, et permet de transférer environ 25 fois plus de données que le SATA traditionnel. Les IOPS du NVMe dépassent également le million grâce à des chemins de données parallèles à faible latence vers le support sous-jacent.
« Le flash NVMe offre les performances les plus élevées et la latence la plus faible, tandis que le flash SAS offre une capacité supérieure à moindre coût », a déclaré Ian Clatworthy, responsable senior du marketing produit chez Hitachi Vantara.
« Les clients peuvent consolider davantage d’applications sur une même architecture, simplifiant ainsi la gestion, l’automatisation et l’analytique, sans avoir à se soucier des performances des applications. »
Cela a donné naissance au NVMe sur protocole de contrôle de transmission (TCP), qui permet de partager le stockage entre plusieurs centres de données au moyen des protocoles Internet de base, sans modification physique de ces serveurs ou du stockage.
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3. Une gestion plus efficace de la mémoire
Les entreprises exigent une configuration flexible pour exécuter leurs charges de travail. Des performances adéquates reposent sur une combinaison appropriée des besoins en processeur, en mémoire, en réseau et en stockage.
Au sein de l’infrastructure de stockage, le NVMe, les SSD et les disques durs offrent une combinaison flexible pour prendre en charge plusieurs charges de travail. L’utilisation de disques durs associée à des couches de cache mémoire contribue à optimiser le flux de travail du stockage. Les systèmes modernes de stockage en réseau (NAS) sont désormais capables d’offrir la flexibilité nécessaire pour configurer le matériel selon les besoins, notamment en exploitant les caches L1, L2 et L3 pour accéder fréquemment aux données.
« Nous voyons des clients utiliser des techniques logicielles sophistiquées pour conserver l’ensemble de données dans le cache afin d’y accéder rapidement », a déclaré Brian Henderson, directeur du marketing produit pour le stockage de données non structurées chez Dell Technologies.
« Des charges de travail comme NVIDIA GPUDirect peuvent tirer parti de protocoles tels que RDMA over NFS sur un système où le déchargement permet d’obtenir un débit supérieur. »
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4. La mémoire en tant que service
Nous avons le logiciel en tant que service, la reprise après sinistre en tant que service, la sauvegarde en tant que service et bien d’autres modèles encore. Alors pourquoi pas la mémoire en tant que service (MaaS) ? Le MaaS gagne du terrain.
« La tendance de la mémoire en tant que service (MaaS) devrait s’accélérer en 2022, lorsque les produits compatibles avec Compute Express Link (CXL) commenceront à être commercialisés », a déclaré Yong Tian, vice-président des produits chez MemVerge.
Le CXL est une interconnexion cohérente avec le cache, prise en charge par le secteur, pour les processeurs, l’extension de mémoire et les accélérateurs. Elle est supervisée par le CXL Consortium, créé pour élaborer des spécifications techniques favorisant des performances inédites pour les nouveaux modèles d’utilisation, tout en soutenant un écosystème ouvert pour les accélérateurs de centres de données et autres améliorations haut débit.
Tian a souligné que depuis l’invention de la mémoire vive dynamique (DRAM) en 1969, la mémoire est un composant matériel coûteux, rare, volatile et non composable. En 2020, les abonnements à des logiciels de virtualisation de la mémoire ont commencé à apparaître pour transformer la DRAM et la mémoire persistante Intel Optane en pools de mémoire composable.
« Il en résulte que les performances, la capacité, la disponibilité et la mobilité de la mémoire définie par logiciel peuvent désormais être fournies sous forme de service et facturées au gigaoctet », a déclaré Tian.
5. Une mémoire de classe pétaoctet
Plus tard cette année, des processeurs, des modules mémoire, des puces et des serveurs compatibles CXL feront leur apparition.
Cela permettra d’interconnecter des pétaoctets de mémoire physique dans des racks de centre de données et de les partager entre des CPU, des GPU et des DPU hétérogènes basés sur des FPGA.
« À ce stade, la mémoire pourra atteindre l’échelle du pétaoctet et nécessitera des capacités sophistiquées de mémoire en tant que service pour gérer le trafic entre les processeurs et protéger l’immense zone d’exposition de la mémoire », a déclaré Tian de MemVerge.
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