Сверхбыстрый массив данных на водяных кластерах от R-Style Computers
К 1 апреля компания R-Style Computers и НИИ «Воды» запустили в опытную эксплуатацию решение для сверхбыстрых расчетов, где хранилище данных построено на принципе записи/считывания информации в водяные кластеры.
Экспериментальная установка состоит из двухпроцессорного сервера R-Style Marshall NP 2102/12 на базе восьмиядерных процессоров Intel Xeon последнего поколения и накопителя данных на аквакластерах. Накопитель на аквакластерах R-Style Marshall AqStore 2000 подключается к серверу по оптическому каналу. В связи с тем, что в накопителе нет ни одной механической детали, его производительность лимитируется скоростью прокачки данных. Сегодня достигнута скорость считывания 5.8 Гбайт/с.
Уже давно известно, что вода представляет из себя набор водяных кластеров. Примерно 10 лет назад было доказано, что кластеры являются объемными псевдостабильными симметричными образованиями и при определенных условиях могут менять свою форму. Закон объемного масштабирования Зильбермана-Волкова говорит: у каждого кластера есть бесконечное число его копий и грани кластера симметричны, что доказывает возможность считывания объемной информации двухмерным датчиком. Несмотря на малое время жизни кластера – около 3-12 с, информация о его форме стабильна благодаря бесконечному числу его копий.
Принцип изменения и считывания формы граней кластера используется в аквакластерных накопителях R-Style Marshall AqStore 2000. Накопитель состоит из пяти блоков: интерфейсного блока, блока перекодирования, командного датчика, аквакластерного кварцевого резонатора и водяного блока. Резонатор размещен на дне водяного блока. Для простоты подключения связь командного датчика и аквакластерного резонатора осуществляется бесконтактным образом, совпадение ячеек датчика и решеток, нанесенных на гранях акварезонатора, выполняется по алгоритму избыточного самосогласования, что позволяет избежать сложных процессов юстировки.
Пьезорешетка на гранях акварезонатора выполнена по техпроцессу 130 нм, таким образом, рабочими для нее будут кластеры уже с числом атомов чуть более 500.
Водяной блок представляет собой сосуд с деионизованной водой и размещенным на дне акварезонатором.
Считывание информации основано на принципе малого возмущения; когда возмущение усиливается резонатором и передается ячейке решетки, а затем водяному кластеру, тот в свою очередь начинает передавать возмущение на прилегающие к нему другие ячейки, что позволяет считать информационный рисунок грани кластера решеткой. Запись информации в кластер осуществляется по принципу больших возмущений. Рисунок прилегающей грани кластера программируется ударным возмущением. Получается что-то вроде поворачивания цифрового диска: блок молекул поворачивается вокруг оси симметрии, запоминая информацию. Сигналы на и от пьезорешетки усиливаются телом кварцевого резонатора, который взаимодействует с командным датчиком. Информация поступает в блок перекодирования, где рисунок грани кластера преобразуется в двоичный код. Интерфейсный блок осуществляет связь аквакластер
Отсутствие механических деталей делает аквакластерные накопители идеальными для высокопроизводительных вычислений. При выходе на промышленные объемы производства аквакластерных резонаторов возможно добиться снижения стоимости 1 Тбайт данных до 1 руб., что делает данный тип накопителей очень перспективным для организации ЦОД с высокой плотностью и высокой скоростью доступа к данным.
Технические характеристики аквакластерного накопителя:
- Емкость накопителя: 24 Тбайт
- Интерфейс: Fibber-optic
- Скорость записи: 4.5 Гбайт/с
- Скорость считывания: 5.8 Гбайт/с
Технические характеристики сервера R-Style Marshall NP 2102/12
- Процессоры: 2 Intel Xeon
- Оперативная память: до 256 Гбайт
- Жесткие диски: 2 внутреннего размещения и до 12 горячей замены
- Форм-фактор: стоечное исполнение 2U