در مقالات قبلی، با تمامی قابلیت‌های Intel On Demand آشنا شدیم، نوبتی هم باشد نوبت آخرین مورد از این قابلیت، Intel In-Memory Analytics Accelerator (Intel IAA)، رسیده است. این قابلیت قرار است تا به کسب و کارها در زمینه تسریع عملیات فشرده سازی، محاسبات CRC، اسکن و فیلتر کمک کند. پس اگر کنجکاوید که این قابلیت بی‌نظیر چگونه عمل می‌کند، با ما همراه باشید.

Intel IAA چیست و چگونه کار می‌کند؟

استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌ها این روزها به بسیاری از کسب و کارها کمک کرده تا از روش‌های قدیمی فاصله گرفته و از تجزیه و تحلیل به صورت real-time برای دسترسی به بهینگی بیشتر استفاده کنند. از این رو، کسب و کارهایی که هنوز هم از روش‌های قدیمی تجزیه و تحلیل استفاده می‌کنند، خود را در معرض ضعف رقابتی با سازمان‌های به روز قرار می‌دهند.

سرعت در کسب و کارهایی که از تجزیه و تحلیل real-time استفاده می‌کنند، حرف اول را می‌زند. به این دلیل که این سازمان‌ها باید هزاران بار سریع‌تر از حالت‌های قدیمی تجزیه و تحلیل داده‌ها را به انجام برسانند. برای رسیدن به این هدف، اینتل از روش جدیدی تحت عنوان محاسبات In-memory رونمایی کرده است.

مفهوم این محاسبات جدید کاملا ساده است. در روش مرسوم همیشگی، داده‌ها بر روی هارد دیسک در سیستم قرار گرفته یا به شبکه‌ای متصل می‌شدند. از این رو، در هنگام نیاز، اطلاعات از سمت دیسک‌ها به سمت حافظه (RAM) رفته و از آن‌جا فراخوانده می‌شوند و سپس به سمت پردازنده حرکت می‌کنند. مدت زمانی که برای یافتن اطلاعات از روی دیسک به طول می‌انجامد، اغلب می‌تواند سبب بروز bottleneck شود.

با استفاده از محاسبات In-memory، اطلاعات به صورت مستقیم بر روی رم ذخیره می‌شوند. با این راهکار، دیگر زمان زیادی صرف پیدا کردن اطلاعات از روی دیسک‌ها نخواهد شد. به علاوه این اطلاعات با قرارگیری بر روی رم، نزدیکی بیشتری به پردازنده دارند. این 2 فاکتور دست به دست هم می‌دهند تا تاخیر را به صورت چشمگیری برای شما کاهش داده و لذت سرعت بیشتر را برایتان به ارمغان آوردند.

نکته: در واقع در گذشته رم یک نسخه از دیتاهایی که پرکاربردتر هستند را cache می‌کرد تا نیازی برای خواندن هر باره آن‌ها از روی هارد نباشد. اما در هر صورت، اطلاعات cache باید روی هارد خالی می‌شد. اما به کمک این تکنولوژی، دیتاهای پرکاربرد در داخل مموری ذخیره می‌شوند و به هارد بازگردانده نمی‌شوند.

امروزه محاسبات In-memory متکی به حافظه DRAM شده است. اما از آنجایی که این نوع حافظه گران است، برای حجم بالایی از اطلاعات، مقرون به صرفه نخواهد بود. با این وجود، حافظه‌های persistent در حال پیشرفت هستند که ظرفیت بالا، پایداری داده و مقرون به صرفه بودن را با عملکردی نزدیک به DRAM ارائه می‌دهد.

در تجزیه و تحلیل In-memory، اغلب دو فاکتور دیگر سبب افزایش عملکرد می‌شوند که به شرح زیر هستند:

ذخیره سازی داده‌ها به صورت تک بعدی: در حالت قدیمی و سنتی، تجزیه و تحلیل داده‌ها در دو بعد (ردیفی و ستونی) انجام می‌شد، اما در این روش، داده‌ها با ساختار خطی و تک بعدی تجزیه و تحلیل می‌شوند.

پردازش موازی انبوه: تجزیه و تحلیل In-memory، حداکثر استفاده را از هسته‌ها و thread‌های پردازنده دارد که همین امر سبب می‌شود تا پردازش‌های موازی را در حجم انبوه بتوان انجام داد.

کاربرد Intel IAA

همانند سایر شتاب دهنده‌هایی که در مقالات قبلی در مورد آن‌ها صحبت کردیم، این قابلیت نیز آمده تا فرآیندی را تسریع بخشیده و به عملکرد بهتر سرور شما کمک کند. Intel IAA که در پردازنده‌های نسل چهارم Intel Xeon تعبیه شده است، آمده تا تسریع بخشی چشمگیری را در اسکن و فیلتر، عملیات فشرده سازی و محاسبات CRC ارائه دهد.

مزایای Intel In-Memory Analytics Accelerator

برای اینکه بهتر با این تکنولوژی بی نظیر و جدید اینتل آشنا شویم، بهتر است نگاهی به مزایای آن بیندازیم:

• Intel IAA، برای عملیات‌های تحلیلی حجم Queryهای فرستاده شده به دیتابیس را به ازای هر ثانیه افزایش می‌دهد.
• نقش حافظه را برای اطلاعاتی که در حال حاضر به آن‌ها نیاز نداریم کاهش می‌دهد. (ذخیره ساز، datalake، پایگاه داده‌های columnar و...)
•  کاهش هزینه‌های مرکز داده از طریق فشرده سازی Cold Page حافظه
• ظرفیت حافظه را برای ذخیره موثر اطلاعات به صورت فشرده افزایش می‌دهد و از این رو، حافظه نیاز به صرف انرژی زیادی ندارد.
• عملیات انتقال، Write و Shuffle اطلاعات را به بهترین نحو و با کمترین تاخیر انجام می‌دهد.
• با فشرده سازی عمیق اطلاعات، پهنای باند داده و شبکه کمتری مصرف می‌کند. هنگام اجرای توابع تحلیلی مورد استفاده برای پایگاه داده، کوئری‌های on the fly، حرکت کمتری را در شبکه تجربه می‌کنند.
• فشرده سازی بهتر و عمیق تر در مقایسه با روش‌های تمام نرم افزاری
• پهنای باند بهینه تر، به دلیل استفاده کمتر دیتای فشرده شده از پهنای باند
• ایجاد Core Offload به خاطر بر عهده گرفتن عملیات اسکن و فیلتر توسط Intel IAA به جای هسته‌های پردازنده
• تاخیر و Bottleneck را برای دستیابی آسان‌تر پردازنده به اطلاعات کاهش می‌دهد.

بررسی تاثیر Intel IAA با یک آزمایش

در تصویر زیر قصد داریم تا تاثیر Intel IAA را بر روی دیتابیس RocksDB بررسی کنیم. در تصویر سمت چپ، عملیات فشرده سازی بر روی این دیتابیس، با سرعتی حدود 2.07Mops/s و در تصویر سمت راست با به کارگیری قابلیت Intel IAA در شرایط یکسان، با سرعتی حدود 4.36Mops/s در حال انجام است. با استفاده از این قابلیت بی نظیر، حدود 2.1 برابر سرعت بیشتری را تجربه خواهیم کرد. به علاوه، پهنای باند به ازای هر کوئری کاهش پیدا می‌کند که بار روی دوش حافظه را نیز کم می‌کند.

با این قابلیت‌های شتاب دهندگی، بدون نیاز به افزودن هسته‌های بیشتر به پردازنده، به راحتی بهینگی بالایی را شاهد خواهید بود.

سخن آخر

در این مقاله، با آخرین قابلیت شتاب دهندگی سرویس بی نظیر Intel On Demand، تحت عنوان Intel In-Memory Analytics Accelerator آشنا شدیم و با یک آزمایش عملی دیدیم که چگونه Intel IAA می‌تواند سبب تسریع بخشی عملیات‌هایی چون فشرده سازی و کاهش پهنای باند به ازای هر کوئری و به تبع کاهش بار روی دوش حافظه شود.

آداک فناوری مانیا با دارا بودن چندین سابقه درخشان و پرچم داری در عرصه فروش سرور و تجهیزات شبکه، در کنار شما خواهد بود تا بهترین انتخاب را داشته باشید. اگر به دنبال سرور با بهترین قیمت در بازار هستید، از صفحه سرورهای مانیا غافل نشوید. برای انتخاب پردازنده مناسب سرور خود نیز کافیست با متخصصین فنی ما در تماس باشید تا بهترین پردازنده را متناسب با نیازتان به شما معرفی کنند.