DRAM - Tương lai của bộ nhớ máy chủ, tốc độ gấp nghìn lần

Điện toán bộ nhớ trong có hiệu suất nhanh gấp hàng nghìn lần so với các loại ổ đĩa cứng hiện nay, giúp quản lý cơ sở dữ liệu quy mô lớn với tốc độ cực khủng.

Khi nói đến điện toán doanh nghiệp, điều quan trọng nhất luôn là cơ sở dữ liệu. Dù là dịch vụ truyền hình Netflix cung cấp video cho hàng triệu người dùng hay một nhà bán lẻ đang "nhập môn" chứng khoán, hoặc một ngân hàng đang tìm hiểu xu hướng dựa vào Big Data; vẫn tồn tại một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quy mô lớn giúp họ làm được điều này.

Tuy nhiên, khi khối lượng và vận tốc của dữ liệu tăng lên theo cấp số nhân, việc làm thế nào để truy cập vào cơ sở dữ liệu một cách nhanh chóng đã trở thành vấn đề lớn mà ổ HDD hay thậm chí SSD cũng không tài nào đáp ứng nổi. Đó là lúc điện toán bộ nhớ trong (in-memory computing) xuất hiện.

Trên thực tế, điện toán bộ nhớ trong đã phát triển nhanh chóng trong vài năm qua. Tuy trước đây chỉ được sử dụng trong các cơ sở dữ liệu quy mô nhỏ nhưng hiện nay, điện toán bộ nhớ trong đã nhận được nhiều sự chú ý nhờ những thay đổi về công nghệ trong việc xử lý Big Data. Công nghệ này sẽ có ảnh hưởng rất lớn tới việc truy cập dữ liệu, khiến việc giao tác nhanh hơn (thông qua cơ sở dữ liệu giao tác bộ nhớ trong) và khả năng phân tích tốt hơn (thông qua cơ sở dữ liệu phân tích bộ nhớ trong).

Nói một cách đơn giản, điện toán bộ nhớ trong là lưu trữ khối lượng dữ liệu cực lớn trong DRAM thay vì trong đĩa. DRAM (Dynamic Random Access Memory) là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động, còn được gọi là RAM động. Bộ nhớ này lưu giữ thông tin trên mỗi mạch có chứa tụ điện và bóng bán dẫn. Nếu tụ điện bị rò điện tích, dữ liệu sẽ bị mất. Bởi vậy, các mạch cần được nạp điện liên tục.

Đây chính là điểm khác biệt so với RAM tĩnh. RAM động có cấu trúc đơn giản, chỉ cần 1 bóng bán dẫn, trong khi RAM tĩnh cần tận 6 bóng bán dẫn. Nhờ thế DRAM có thể lưu trữ dữ liệu với mật độ cao.

Đây là một bước tiến về cấu trúc vô cùng quan trọng và đúng lúc. Hàng ngày, có tới hàng triệu người dùng liên tục đưa ra hàng tỉ yêu cầu và dữ liệu đến máy chủ. Điều này đỏi hỏi máy chủ phải có phản ứng và hiệu suất cực nhanh, đi kèm với chi phí hiện đang trên đà giảm mạnh. Hiện nay, mỗi terabyte trong DRAM có giá 1000 USD, trong khi con số này là 1,6 triệu USD vào năm 1990 và 5000 USD vào năm 2012.

Hơn nữa, cơ sở dữ liệu bộ nhớ trong hiện nay có chất lượng cao hơn và được mở rộng hơn nhiều so với vài năm trước. Các kiến trúc sư phần mềm hiện đang nỗ lực thiết kế các ứng dụng có thể tận dụng tối đa cơ sở dữ liệu bộ nhớ trong thay vì phụ thuộc vào các giao tác chậm chạp dựa trên ổ đĩa cứng như cũ.

Cơ sở dữ liệu bộ nhớ trong hiện nay đã được mở rộng đáng kể so với vài năm trước.

Việc cải thiện hiệu suất của bộ nhớ trong luôn biến thiên theo từng ứng dụng, số lượng dữ liệu, tính phức tạp của dữ liệu và lượng người dùng. Vì vậy, tùy theo mỗi ứng dụng mà lợi thế tốc độ có thể tăng tới 100 lần. Ngoài ra, điều này có thể giúp tăng hiệu quả cho các khoản đầu tư nhân lực.

Bạn sẽ không cần thuê một kỹ sư tối ưu hóa cho cơ sở dữ liệu truyền thống với mức lương 150,000 USD một năm nữa vì giờ đây, bạn có thể lưu trữ và xử lý tất cả dữ liệu bạn cần trong một bộ nhớ RAM động nhanh gấp hàng nghìn lần ổ cứng mà số tiền bỏ ra vẫn không đổi.

Cả cơ sở dữ liệu phân tích và giao tác đều hưởng lợi từ bộ nhớ trong. Ngoài ra, bộ nhớ trong lại cực kỳ có ích với cơ sở dữ liệu giao tác vì phần lớn cơ sở dữ liệu giao tác chỉ có khoảng một vài terabyte (cơ sở dữ liệu phân tích thường lớn hơn vì phải phân tích dữ liệu lớn).

Đó là lý do tại sao nhiều người tin rằng trong vòng 5 năm tới, tất cả cơ sở dữ liệu giao tác sẽ là bộ nhớ trong (DRAM). DRAM hứa hẹn sẽ trở thành một loại “đĩa cứng” mới, trong khi các ổ đĩa cứng hiện hành sẽ biến thành một thứ đồ cổ.

Tham khảo VentureBeat

Nguồn: http://www.baomoi.com/DRAM-Tuong-lai-cua-bo-nho-may-chu-toc-do-gap-nghin-lan/136/16979599.epi