jueves, 11 de febrero de 2016

RAMDisk en Sistemas de Altas Prestaciones – ProfessionalSAT

En este artículo os presento brevemente los resultados prestacionales de un RAMDisk configurado sobre una máquina optimizada, uno de mis Sistemas de Altas Prestaciones, basado en un procesador Core i7 6770K Skylake @ 4.4 GHz con 16 GB de memoria dual channel DDR4 2400 en carga concurrente de 8 threads.

Características del disco RAM:

Software: SoftPerfect RAMDisk x64.

Tamaño: 2 GB NTFS.

Sistema operativo Windows 8.1 x64 actualizado.

Resultados con acceso 8 threads:

Extreme_RAMDisk

Acceso normal QD=1:

En Windows con carga de trabajo de usuario lo más normal son colas de disco de 0 a 3, siendo típico 1 en sistemas con SSD y hasta 5 en máquinas con disco duro mecánico.

11 GB/s en lectura secuencial.

12 GB/s en escritura secuencial.

1.4 GB/s en acceso aleatorio 4KB.

1.1 GB/s en acceso aleatorio 4KB.

Acceso con cola de comandos de disco QD=32:

QD=32. Simulando cargas de trabajo de servidor.

11 GB/s en lectura secuencial.

17 GB/s en escritura secuencial.

4 GB/s en acceso aleatorio 4KB.

4 GB/s en acceso aleatorio 4KB.

Ni qué decir tiene que el equipo funciona bastante ligerito con esa velocidad en el disco RAM donde se guardan todos los temporales del sistema operativo y de los navegadores web.

Echad un vistazo a la web de mi nueva empresa, un proyecto de gran envergadura que llevo preparando hace más de un año.

Os lo recomiendo para diseño de sistemas de altas prestaciones:

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Allí tenéis a vuestra disposición el formulario de contacto, para consultas sobre este artículo hacedlo más abajo en la sección de comentarios.

Y mi nuevo Blog de contenido muy técnico y actualizado donde encontraréis artículos míos sobre hardware, procesadores y sistemas y también otros posts de expertos programadores e informáticos sobre otros temas de actualidad:

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El que tenga dudas o aportaciones tiene para ello la sección de comentarios, intentaré responder a todos y con la máxima claridad. Los Blogs deben de ser lugares de intercambio y agradezco vuestro feedback.

martes, 2 de febrero de 2016

SSD Overprovisioning – ProfessionalSAT

Overprovisioning, o la reserva de un espacio sin particionar en un dispositivo de memoria no volátil (como ejemplo un disco SSD), es una de las maneras más simples de incrementar su rendimiento y su longevidad.

NAND_chip_16nm_MICRONUn chip de memoria NAND Micron de 16 nm.

El espacio que destinamos al overprovisioning o sobre aprovisionamiento (como lo llama Samsung) lo utiliza la lógica integrada en el dispositivo (controladora, memoria RAM, firmware) como una especie de espacio de trabajo temporal para tareas internas de reorganización de datos que se llevan a cabo en segundo plano y que son críticas para el rendimiento así como para la duración en el tiempo de la memoria NAND.

Las funciones que se llevan a cabo en el espacio de varios GB (de 10 a 50 normalmente) que reservamos en nuestro SSD mediante overprovisioning son las siguientes:

Wear Leveling, la controladora equilibra el número de escrituras en todas las celdas NAND. Monitoriza el número de escrituras de cada celda para no sobrecargar y desgastar celdas individuales.

Bad block management, la controladora retira los bloques de memoria NAND que han superado el número de escrituras máximo permitido o los que han fallado en escritura, lectura o comprobación.

Garbage Collection, consolida datos de usuario o sistema y borra efectivamente bloques con datos inválidos (datos marcados como borrados por el sistema operativo).

Samsung_overprovisioningSamsung Magician. Overprovisioning en un Samsung 840 Evo, 10.57 GB.

Por ejemplo, los Samsung 840 Evo y los Samsung 850 Evo de 1 TB, integran una controladora llamada MEX.

Samsung-850-EVO-1TBPCB del Samsung 850 Evo 1 TB.

Con 3 cores ARM Cortex R4 a 400 MHz, que son los encargados de todo el procesamiento, para ello cuentan con una memoria RAM local de 256 MB a 2 GB según la capacidad del SSD.

Cortex-R4-chip-diagram-LGARM Cortex R4.

Ventajas del Overprovisioning

Aumenta la velocidad de nuestro SSD de modo importante en tareas cotidianas y especialmente en cargas de trabajo I/O sostenidas.

Reduce el fenómeno de Write Amplification (WAF), es decir, el espacio efectivo que se escribe en las celdas NAND respecto a las peticiones de escritura del sistema operativo.

Aumenta y mucho la vida útil del dispositivo.

Reduce la tasa de fallos de las celdas NAND, con lo que hace más fiable el dispositivo SSD.

NAND_chip_16nm_MICRON_24 chips NAND de 128 Gb Micron 16 nm.

Desventajas del Overprovisioning

Hay que dedicar tiempo a configurarlo, normalmente “a mano” o con utilidades como Samsung Magician.

Reduce el espacio efectivo para nuestros datos. La recomendación general es reservar un 10% del espacio del SSD para Overprovisioning, aunque con un 20% o 30% todavía sigue aumentando el rendimiento.

Conclusiones

No he montado nunca ni un solo SSD sin Overprovisioning, con eso lo digo todo, ni en las lejanas épocas de los Intel X25M de 80 GB. Allá por 2009…

Las ventajas de su implementación superan con creces sus contras y hacen que el dispositivo NAND  sea mucho más rápido y confiable.

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