タグ別アーカイブ: SSD

頭脳放談:第188回 IoTが組み込み向けOSの再編を促すか? – @IT

現在、「コンピュータ」が組み込まれていない何らかの装置というもの自体が考えにくくなっている。「単にモーターを回す」場合でも、裏では複雑で高度な計算を必要とする制御などをしているからだ。もはや電池をつないだだけで動くような単純なものはなくなっているし、ちょっとしたセンシングにも難しい原理の物理現象が利用されている。

そのため、ごくごく単機能な4bitマイコン、8bitマイコン程度のものを除けば、プログラムの実行やメモリをはじめとするリソースの管理のために何らかのOSかそれに相当するものが組み込まれていることが普通だ。自動車一台とってみても、ECU(Electronic Control Unit)と呼ばれる制御装置が何台も搭載されており、その箱全てに組み込みOSが搭載されているはずである。

OSの規模を考えるための一つの指標として、搭載メモリ量を見るとよい。「システム」でのメモリ量はキロバイト単位のものからギガバイト単位くらいまで、HDDやSSDなど外部記憶を備えた装置から、チップ内蔵のフラッシュROMとSRAMのみのものまで、その領域は多岐にわたる。

ざっくりとメモリ量のレンジは、10の7乗くらいの桁の広がりがある。組み込み向けの一部分野にもWindowsやLinux系統のOSが使われていないわけではないが、全ての分野を一つのコンセプトのOSでカバーするのは無理であることが想像できるだろう。

引用元: 頭脳放談:第188回 IoTが組み込み向けOSの再編を促すか? – @IT.

グーグルが半導体の設計者を雇う理由 – 竹内研究室の日記

今回のISSCCで目がついた発表は、私たちの研究と方向性は似ていて、SSDやストレージ・クラス・メモリ(MRAM、ReRAM、PRAMなど)といった高速なメモリを活用する新しいコンピュータシステム。

新しいコンピュータシステムの呼び方はいろいろで、例えば、

・三星:In-Storage Computing

・Google:Near-Data Computing

・Marvell:FLC(Final Level Cache)

・IBM:Data Centric Computing

全てに共通するのは、膨大なデータをリアルタイムに扱うためには、データを記憶する高速メモリの近くでデータの処理をする必要があるということ。

In-Storage Computingはストレージの中でアプリケーションを動かしてしまうこと、FLC(Final Level Cache)はメインメモリのバスにSSDを接続すること。

一見、逆の方向の技術に見えますが、データ処理とメモリを近づける、という意味では共通しています。

こういった新しいアーキテクチャに取り組んでいる企業は、上の例を見ても、半導体メモリメーカー(三星)、ITサービス(Google)、プロセッサメーカー(Marvell)、ITシステム(IBM)と様々です。

この世界はいわば、異種格闘技戦になっていることが良くわかると思います。

ビッグデータ、IoTなどの新しいサービスが生まれたタイミングと、SSD、ストレージ・クラス・メモリなどの新しいデバイスが成長してきたタイミングが偶然にも一致したからでしょうね。

まさにデバイスからソフト、サービスまでの最適化が必要になってきているのです。

さて、ではどうやって異分野を融合していくか。様々なスキルを持った専門家を自社に抱えるしかないのでしょう。それだけの体力ある企業が生き残る。

事実、Googleの講演者も元々は半導体の回路設計者でした。

必ずしも全てのパーツの製造を自社で手がける必要は無いけれども、少なくとも全ての技術を融合していく時代になっていくのでしょう。

日本では「垂直統合は悪、水平分業が善」というようなことも聞かれますが、世界は既にその先に行っているのです。

引用元: グーグルが半導体の設計者を雇う理由 – 竹内研究室の日記.

SSDのせいで現代の犯罪捜査が極めて困難になっている状況が判明、その原因をSSDの仕組みから解説 – GIGAZINE

ゴミを消去しデータをいつでも書き込みできる状態にしておく処理はガーベジコレクションと呼ばれ、SSDの速度低下を防ぐために不可欠な技術であり、Trimコマンドなどを駆使することでいかに「ゴミを掃除しておくか」が、SSDの性能を決めると言っても過言ではありません。つまり、SSDの性能アップはいかに早くデータを完全に消去するかにかかっているということです。

この事実は、SSDが進化すればするほどデータを復元することが困難になるということを意味しており、必然的にデジタルフォレンジックが困難になっていることをも意味しています。ガーベジコレクションで消去されたブロックを復元することは不可能であるため、デジタルフォレンジックが成果を上げるかどうかは、Trimコマンドを実行するSSDコントローラのさじ加減に大きく左右されるというわけです。

なお、以下のいずれかの条件を満たす場合、Trimコマンドが機能しないため、デジタルフォレンジックを行う技術者にとっては福音となり得ます。

1.SSDが古いモデルでそもそもTrimコマンドをサポートしていないとき

2.Trimコマンドに対応していないWindows XPをサポート切れ後も使い続ける強者が相手だったとき

3.Trimコマンドに対応していないMac OS Xのバージョン10.6.8以前のOSを使っているとき

4.SSDがNTFS以外のファイルシステムでフォーマットされているとき

5.USB接続の外付けSSDだったとき

6.PCI-Express接続の超高速SSDのとき(注:PCI-ExpressではTrimコマンドはサポートされていないものの、サードパーティ製のガーベジコレクションソフトが使われている場合は除く)

7.RAIDが組まれているとき(ただし、RAIDの場合データ復元のハードル自体は高い)

8.Trimコマンドを無効にする暗号化が施されているとき(ただし、暗号の解読自体の難しさはあり)

引用元: SSDのせいで現代の犯罪捜査が極めて困難になっている状況が判明、その原因をSSDの仕組みから解説 – GIGAZINE.

ストレージI/O高速化への取り組み:Linux BLK-MQ/SCSI-MQ – Interconnect Your Future – InfiniBand and RoCE

Linux Kernel 3.13で実装されたマルチキューブロックレイヤにより、複数のハードウェアキューがサポートされ、複数のCPUコアにI/Oが分散されるようになり、より良いSSD性能とレイテンシー削減が実現された。Linux Kernel 3.16では、「BLK-MQ」コードが完成され、優れた性能が期待される。

引用元: ストレージI/O高速化への取り組み:Linux BLK-MQ/SCSI-MQ – Interconnect Your Future – InfiniBand and RoCE.

今後のNUCはどうなる?:米Intelがファンレス仕様の新型NUCを発表、“Broadwell”ベースNUCの投入計画も (1/2) – ITmedia PC USER

同社は、本会議にあわせて新しいNUC(Next Unit of Computing)として、組み込み向けAtomを採用した「DE3815TYKHE」を発表した。同製品は“Thin Canyon”(シン・キャニオン)の開発コード名からも分かるとおり、シンクライアントをメインターゲットに開発したNUCだ。

SoCにはBayTrailベースのAtom E3815を採用。最大動作周波数は1.46GHzのシングルコアで、5ワットのTDPに抑えられているため、ファンレス動作を実現している。メモリインタフェースはシングルチャネルのDDR3L-1066で、最大8Gバイトのメモリを搭載可能となっている(SoCのスペックでは、発表時は最大4Gバイトとされていた)。

ただし、安定したファンレス動作を実現すべく、2.5インチHDD/SSDを搭載するスペースを、基板横に設けているため、これまでのNUCとは異なり、40(幅)×116(奥行き)×190(高さ)ミリの細長いケースデザインへと変更された。また、オンボードストレージとして4GバイトのeMMCを搭載し、HDDレスでVirtual Desktopなどのデスクトップ仮想化環境を構築することもできる。

引用元: 今後のNUCはどうなる?:米Intelがファンレス仕様の新型NUCを発表、“Broadwell”ベースNUCの投入計画も (1/2) – ITmedia PC USER.

IntelのIT部門が社内における自らの重要性を語る ~過去4年で1億8,400万ドルを創出した戦略とは – PC Watch

まず同社の2013年のIT部門の概要を見ていこう。Intelは全世界に約10万人の社員がいるが、このうち6,300人ほどがIT部門に所属している。社員1人あたりのIT関連費用は年間12,900ドルで、これは当初の目標値に収めた。2013年には14,000台のタッチ対応Ultrabookを導入。マルウェア感染率は1%以下に抑えた。

データセンターのストレージ容量は2012年の56PB(ペタバイト)から72PBに向上させたが、データセンターの数は2012年の68カ所から64カ所に減らした。データセンターの仮想化も2012年の75%をさらに上回る80%を達成した。

社内のモバイルデバイスは43,200台に達し、その多くはBYOD(Bring Your Own Device)、つまり社員自身が購入したものである。ノートPCはすべて暗号化済みで、SSDへも移行済みとなっている。また、57個ものモバイルデバイス向けアプリを社内で開発した。

引用元: IntelのIT部門が社内における自らの重要性を語る ~過去4年で1億8,400万ドルを創出した戦略とは – PC Watch.

参加レポート: LINE Developer Conference (Infra Day) | Developers.IO

2つ目はIDC空間の不足。これは後述のネットワークレイヤのセッションでもあったのですが、LINEさんでは基本的に物理サーバで構成していて、サーバ台数だけで5桁(万単位)の台数があり、そうするとIDCの物理的スペースを食いつぶしてしまいサーバを設置する場所が無いという事態が発生しているそうです。LINEサーバのクラスタの仕組みで最も多く使っているのはApache HBaseだそうですが、経験則として1000台以上のクラスタ構成にすると性能が出ず、またサーバ台数を増やしていくとその分故障の可能性が増えるため運用コストが増加してしまいます。そのためサーバ台数を減らす施策として、サーバのスケールアップによる集約と、そして段階的に仮想化を行っているところとのこと。スケールアップとしてはCPUやメモリなど様々な方策がありますが一番ボトルネックとなったのはDisk I/Oで、ここは検証した結果最もIOPSが高かったPCIE-SSDを導入することで高いパフォーマンスが発揮出来たとのこと。また仮想化についてはVMware vSphereを使われており、1物理サーバに対し10VMくらいを割り当て、現在は数千台くらいのGuestOSが動作しているそうです。

引用元: 参加レポート: LINE Developer Conference (Infra Day) | Developers.IO.

SanDisk、既存のDIMMスロットに装着できる超低遅延SSD「ULLtraDIMM」 – PC Watch

既存のRegisterd DDR3 DIMMスロットに装着できるサーバー向けのSSD。ストレージコントローラやバスコントローラなどを経由せずにデータを記録でき、最近のCPUはメモリコントローラを内蔵するため遅延が少なく、書き込みレイテンシは5μsec以下としている。 また、シーケンシャルリードは1GB/sec、同ライトは760MB/sec、ランダムリードは15万IOPS、ランダムライトは65,000IOPSを実現。同社はビッグデータの解析や高頻度トレーディングなどの金融アプリケーション、ストレージ仮想化、仮想化デスクトップインフラストラクチャ向けとしている。 3つの独自技術「Guardian」を搭載。FlashGuardは書き込みパラメータを最適化し、MLCフラッシュにおけるデータの信頼性を確保。DataGuardはデータパスを保護し、転送時に発生するデータの破壊を防ぐ。EverGuardは電力喪失時のデータ消失を保護する機能で、第3世代のバックアップ電源回路と高信頼性のディスクリートコンデンサによって構成される。 開発には次世代エンタープライズコンピューティング技術を開発しているDiablo Technologiesが携わったとしており、同社の「Memory Channel Storage」技術が利用されているとみられる。

引用元: SanDisk、既存のDIMMスロットに装着できる超低遅延SSD「ULLtraDIMM」 – PC Watch.

頭脳放談:第163回 MRAMの時代がやってくる? – @IT

しかし、数量的にはまだまだのようだ。Everspin Technologiesという会社がSTT-MRAMを量産しているが、最近までの累積数量で1000万個だそうだ(「Everspin Technologies」のホームページ)。この会社は2008年ごろ、Freescaleからスピンアウトしてできた会社だ。日本では東京エレクトロンの子会社経由で販売しており、2015年中にバッファローがSSDのキャッシュメモリとしてこの製品を採用するということだ(バッファローのニュースリリース「MRAM搭載まで視野に入れた新プラットフォームが実現する オリジナルコントローラ搭載産業用SATA3 SSDの発売」)。バッファローの人が通常型のSRAMやDRAMでなく、このSTT-RAMを選択した理由を詳しく語ってくれていると良いのだが、ちょっと調べた限りでは見当たらなかった。DRAM互換のインターフェースになっているところがミソかもしれない。それにしても数年間の出荷累計1000万個というのは、一応量産と胸を張れるけれども、メモリ商売としてはいかにも心細い出荷量である。実際、Everspinはつい最近もベンチャー・キャピタリストから追加投資を受けていて、キャピタリストのいう「エクジット(株式公開や会社の高値売却)」には至っていない感じである。

引用元: 頭脳放談:第163回 MRAMの時代がやってくる? – @IT.

米Red Hatが「RHEL 6.5」を発表ーーDocker対応、仮想化KVMも強化 | SourceForge.JP Magazine

Red Hat Enterprise Linux(RHEL) 6.5は現在の最新ブランチであるバージョン6系の最新版。2月に公開されたバージョン6.4に続くリリースで、ネットワークやセキュリティ、仮想化などで強化が行われている。

ネットワークでは、LAN上での高精度な時間同期のための「Precision Time Protocol(PTP)」をサポート、高速で低遅延のアプリケーションを支援するという。アーカイブしたデータのタイムスタンプの精度なども改善し、OpenStackのネットワーク名前空間のサポートも追加した。管理者はネットワーク活動の状況を把握しやすくなり、IGMP(Internet Group Management Protocol)を用いたスキャンによるマルチキャストルーターポートの表示も可能となった。

仮想化では、アクティブなゲストで仮想CPU(vCPU)を動的に有効化/無効化できるようになった。また、KVMゲスト仮想マシンでサポートするRAMの容量が最大4TBに拡張されている。KVMではこのほか、分散ストレージGlusterFSボリュームに直接アクセス可能となった。サードパーティのハイパーバイザー上でゲストとして動かす場合の性能も強化したという。

セキュリティでは、Network Security Services(NSS)、GnuTLS、OpenSSL、Javaなどのシステムで共通で利用される証明書ストアが導入された。また、NISTのセキュリティコンテンツ自動化プロトコル実装であるOpenSCAP 2.1をサポート、OpenSSLはバージョン1.0.1に更新した。これらの機能強化により、ミッションクリティカルなシステムやアプリケーションに対応できる安全性を備えるとしている。

Linux Containers (LXC)をベースとするコンテナエンジン「Docker」も新たに導入された。物理、仮想、クラウド環境でコンテナを作成し、アプリケーションイメージを実装できるという。

ストレージでは、ディスク上のファイルシステムへのアクセスを停止するfsfreezeに完全対応した。RAIDデバイスとの併用に設計されており、ボリュームスナップショットの作成を支援するという。NVM Express(NVMe)ベースのSSDサポート、単一のiSCSIターゲットで設定可能な論理ユニット番号(LUN)は255以上に拡張されている。

引用元: 米Red Hatが「RHEL 6.5」を発表ーーDocker対応、仮想化KVMも強化 | SourceForge.JP Magazine.