Иерархия вычислительных узлов

В недалеком будущем, по мнению специалистов компании Интел, составными частями одного вычислительного узла станут: ЦП + кеш + встроенная в ЦП быстрая память типа MCDRAM + модули NVDIMM 3DXP + межузловые соединения. Для связи  между различными узлами ЦОД или суперкомпьютера применима технология NVMe over Fabric.

Все эти решения уже есть по частям, остались последние штрихи: шина InfiniBand EDR уже в 2014 году могла обеспечивать соединения на скорости 300 Гбит/с, а поколение этой шины HDR 2017 года достигли впечатляющих 600 Гбит/с. Первое поколение уже работало на скорости 100 Гбит/с, и межпроцессорный интерфейс Omni-Path 2-го поколения будет использоваться в четвёртом поколении процессоров Xeon Phi на базе архитектуры Intel MIC, готовящимся к выпуску под кодовым названием Knight’s Hil Таким образом, впереди у этого интерфейса новые скоростные горизонты. Создание суперкомпьютеров, облачных систем или целых крупных ЦОД с объёмными системами хранения данных в виде единого пространства памяти уже не видится фантастикой: как уже было сказано, в 2018 году появятся новые модули Intel Persistent Memory DIMM, которые существенно облегчат постройку таких систем и сделают их архитектуру ещё проще и стройнее, а значит, и эффективнее.

Первые накопители Optane на базе энергонезависимой памяти 3D XPoint — это лишь верхушка айсберга: они практически ничем не отличаются от обычных SSD и могут предложить только количественные улучшения, а компания Intel замахивается на всю парадигму с делением памяти на области. На вышеприведённой диаграмме всё ещё присутствуют накопители SSD в качестве быстрой памяти подкачки, но ничто не мешает и переходу полностью на модули Persistent Memory DIMM. В такой схеме останется разве что удалённое звено СХД на базе HDD с SSD-кешем, но как показывает практика и демонстрация прототипа The Machine, оснащённого 160 Тбайт единого пространства памяти, можно отказаться и от этого звена. Пока это очень сложно, поскольку память NAND не обладает нужными скоростными характеристиками, а DRAM целиком зависит от надёжности электропитания. Массовое распространение чипов 3D XPoint может положить этой сложности конец.