MIT desenvolve sistema inovador para SSDs que dobra desempenho em IA e nuvem

Inovação em Armazenamento de Data Centers

Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) desenvolveram um sistema inovador que promete aumentar significativamente a eficiência de armazenamento em data centers, abordando o problema do subaproveitamento de capacidade em dispositivos de alta performance, como os SSDs.

O Sistema Sandook e sua Abordagem Inédita

Batizado de “Sandook”, o sistema adota uma abordagem única ao lidar simultaneamente com três fontes de variabilidade que impactam o desempenho dos SSDs, algo que os métodos tradicionais costumam tratar de forma isolada. Em testes práticos, como treinamento de modelos de inteligência artificial e compressão de imagens, o Sandook demonstrou um desempenho quase duas vezes superior em comparação com as abordagens convencionais.

Desafios do Modelo Atual de Armazenamento

Atualmente, muitos data centers utilizam o modelo de “pooling” de armazenamento, onde múltiplos dispositivos são conectados em rede para compartilhamento entre diversas aplicações. Embora esse modelo aumente a eficiência, ele ainda enfrenta gargalos, pois as diferenças de desempenho entre os dispositivos mais lentos podem limitar o rendimento do conjunto.

Fatores que Afetam o Desempenho dos SSDs

A pesquisadora Gohar Chaudhry, autora principal do estudo, explica que as variações de desempenho são causadas por fatores como desgaste dos equipamentos, diferenças entre fabricantes e conflitos entre operações de leitura e escrita. O processo de “garbage collection”, que libera espaço nos discos de forma imprevisível, também é um elemento crítico que pode degradar o desempenho.

Arquitetura do Sandook e Resultados Obtidos

O Sandook utiliza uma arquitetura em dois níveis, onde um controlador central distribui tarefas com base em uma visão global do sistema, enquanto controladores locais ajustam as operações em tempo real, redirecionando tarefas quando detectam lentidão. Isso permite que o sistema alterne automaticamente quais dispositivos realizam operações de leitura e escrita, evitando conflitos que reduzem a velocidade.

Os resultados dos testes foram impressionantes. Em experimentos com dez SSDs, o Sandook aumentou o desempenho das aplicações entre 12% e 94% e elevou em 23% o aproveitamento da capacidade total dos dispositivos. Os equipamentos conseguiram operar próximos de 95% de seu desempenho teórico máximo, sem a necessidade de hardware adicional.

Implicações Econômicas e Ambientais

Os pesquisadores destacam que a proposta do Sandook pode ter implicações econômicas e ambientais significativas. Em vez de expandir constantemente a infraestrutura, os operadores de data centers poderiam maximizar o valor dos equipamentos já existentes, reduzindo custos e o impacto energético associado à produção de novos dispositivos.

O estudo será apresentado no USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation e recebeu financiamento de instituições como a National Science Foundation e a agência de pesquisa avançada do Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DARPA). A equipe também planeja evoluir o sistema para incorporar novos protocolos de SSD e explorar padrões previsíveis de cargas de trabalho em aplicações de inteligência artificial.

Fonte por: Convergencia Digital