富士通研究所、ソフトウェア制御型SSDを開発、世界初のインメモリデータベースに適用

NO BUDGET 2015年11月20日 19時39分

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 富士通研究所は、11月19日、ビッグデータ処理に最適なソフトウェア制御型SSDを開発したと発表した。

 このSSDは、サーバ上のソフトウェアからフラッシュメモリを直接制御可能で、インメモリデータベースからのアクセスにデータ配置などを最適化することで、一般的なSSDの約3倍高速な処理性能を実現している。ソフトウェア制御型SSDをインメモリデータベースに適用するのは世界初の試みとしている。

 サーバ上のメモリであるDRAMにデータを展開することで高速な解析を実現するインメモリデータベースでは、データ容量がメモリ容量を超えるとストレージへのアクセス遅延などで処理速度が低下する。

 これを解決する手段として、DRAMに大容量のSSDを接続しメモリ容量を拡張する方法があるが、SSDで拡張した場合、SSD自体の処理速度が解析性能に影響するため、より高速なSSDが求められていた。


インメモリデータベースのメモリ拡張
(富士通提供)

 今回開発されたのは、個々のフラッシュメモリをソフトウェアから直接読み書きできる高速SSDと、アクセスパターンに応じて多数のフラッシュメモリから競合することなく並列にデータを読み込む先読み機能。

 インメモリデータベースからのデータ利用に先行してDRAMにデータを展開することで、データ利用とデータ展開を同時に処理できる。このため、限られた容量のDRAMでもアクセス遅延が発生せず、高速なビッグデータ処理が可能になる。


新規開発のソフトウェア制御型のSSD(富士通提供)

 ソフトウェア制御型のSSDでは、一般的なマザーボードに搭載され高速なデータ転送が可能なPCI Expressと呼ばれるインタフェースを採用している。PCI Expressは広帯域で利用可能なため、16の制御チャネルと256個のフラッシュメモリが搭載できる。

 この特性を利用して、サーバ上のソフトウェアから個々のフラッシュメモリへ直接読み書きをすることが可能になった。これにより、毎秒約5.5ギガバイトの転送速度を実現している。

 多数のフラッシュメモリから並列に先読みする技術は、事前に多数のフラッシュメモリからデータを並列に読み出すことにより、アクセス競合せず瞬時にデータを読み込むソフトウェア技術。

 インメモリデータベースがメモリにアクセスするパターンを解析して、その都度フラッシュメモリからデータを読み出すよりも、迅速な解析を実現する。

 富士通研究所では、データ読み出しの際の並列度の向上やインメモリデータベース以外への応用などの検討を進め、2017年度中の実用化を目指しているという。

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