Mejorando la gestión de energía en los discos SSD NVMe

El protocolo de almacenamiento NVMe proporciona un canal de comunicación casi directa con los procesadores, a través del bus PCI Express de las placas base, lo que ha permitido incrementar el rendimiento de los discos duros a niveles imposibles de lograr con los HDD tradicionales, y tampoco con los SSD conectados a través de los protocolos e interfaces SATA más rápidos.

Esto hace que la velocidad sea mucho mayor, pero también eleva el consumo energético, algo que siempre preocupa a las empresas en términos de costos. Por ello, la industria está trabajando para desarrollar nuevas formas de incrementar la eficiencia energética, sobre todo de cara al almacenamiento empresarial basado en NVMe, una categoría que está dejando de ser emergente para convertirse en uno de los principales segmentos de la industria.

Siguiendo esta línea de acción, un equipo de investigadores de India ha publicado un trabajo en IEEE Xplore en el que ahondan en las características de los discos duros SSD NVMe en el contexto actual de almacenamiento de alta velocidad e hiperconectado. Esta fórmula está propagándose en el ámbito empresarial en campos como el big data, la inteligencia artificial, la visión por ordenador y muchas aplicaciones emergentes que requieren el máximo rendimiento en el acceso a los datos.

De cara a estos y otros casos de uso, los fabricantes están buscando nuevas tecnologías que permitan optimizar al máximo el funcionamiento de estos discos, especialmente pensando en que en pocos años el almacenamiento SSD NVMe adquirirá una escala enorme en las empresas, y una casi omnipresencia en los ordenadores portátiles y de sobremesa y en otras categorías de dispositivos electrónicos.

Según el trabajo realizado por estos investigadores, la naturaleza de las tecnologías NVMe y PCIe introduce determinados aspectos que complican la administración de energía y calor. En un sistema convencional se incrementa l consumo de energía para habilitar nuevos niveles de rendimiento, pero en un sistema ideal, además, es preciso administrar adecuadamente las cargas de trabajo menos prioritarias para no elevar innecesariamente el consumo de electricidad para realizar tareas que no requieren inmediatez. Y lo mismo sucede cuando las cargas de trabajo habituales quedan inactivas, ya que actualmente en esos casos se sigue gastando demasiada energía.

Estos investigadores hacen hincapié en que se deben mejorar la administración de energía considerando cuidadosamente los principales parámetros que intervienen en el funcionamiento que se exige y se espera de los SSD NVMe. Estos son la velocidad de operación, el rendimiento, la latencia y los volúmenes de datos conos que se está trabajando en cada momento. Y señalan que esto depende de los diferentes escenarios en los que se utiliza esta tecnología de almacenamiento, por lo que se debe considerar una determinada configuración de gestión de energía desde el propio diseño de los dispositivos y las plataformas de almacenamiento All Flash.

Y aconsejan que este diseño se personalice en función de la finalidad o a la variedad de usos que se darán a estas plataformas, ya que no es lo mismo el desempeño para aplicaciones que trabajan con datos en tiempo real, que otros usos como el almacenamiento primario en computadores, el almacenamiento secundario o el de dispositivos conectados a redes IoT o de redes de computación perimetral.

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