Core Concepts
TCAM-SSD는 NAND 플래시 메모리 배열 내에서 검색 기반 계산을 위한 새로운 프레임워크로, 검색 가능한 영역과 표준 저장 영역으로 NAND 플래시 메모리의 내용을 논리적으로 분할하여 블록 I/O 작업을 원활하게 처리하고 새로운 검색 작업을 수행함으로써 종단 간 실행 시간과 총 데이터 이동을 줄입니다.
Abstract
1. 소개
데이터 양의 급격한 증가로 인해 현대 응용 프로그램은 CPU와 메모리/저장 장치 간의 높은 데이터 이동으로 인한 성능 및 에너지 손실을 겪고 있음.
메인 메모리에서 처리하는 것이 이러한 손실을 완화할 수 있지만, 대용량 데이터 세트를 완전히 메인 메모리에 유지하는 것이 점점 어려워지고 있음.
2. TCAM-SSD 소개
TCAM-SSD는 기존의 고체 상태 드라이브(SSD)의 NAND 플래시 메모리 배열 내에서 검색 기반 계산을 위한 새로운 프레임워크로, 가벼운 펌웨어 변경만으로 블록 I/O 작업을 원활하게 처리하고 새로운 검색 작업을 수행할 수 있음.
NVMe 호환 인터페이스를 제공하여 프로그래머가 데이터를 동적으로 할당하고 TCAM-SSD를 활용할 수 있도록 함.
3. 성능 평가
TCAM-SSD의 성능을 평가하기 위해 세 가지 사용 사례를 검토하여 이점을 시연함.
거래 데이터베이스의 경우, 대규모 데이터 세트를 처리하는 응용 프로그램의 성능 향상을 보여줌.
데이터베이스 분석의 경우, 분석 쿼리 모음에 대한 평균 속도 향상을 제공함.
그래프 분석의 경우, 희소 데이터 구조와 결합된 TCAM-SSD의 연관 검색을 통해 그래프 컴퓨팅 속도를 향상시킴.
Stats
TCAM-SSD는 기존 시스템과 비교하여 거래 데이터베이스에서 60.9%의 속도 향상을 달성함.
데이터베이스 분석에서 TCAM-SSD는 평균 17.7배의 속도 향상을 제공함.
그래프 분석에서 TCAM-SSD는 메모리 이상의 대형 데이터 세트에 대해 14.5%의 속도 향상을 달성함.
Quotes
"TCAM-SSD는 검색 가능한 영역과 표준 저장 영역으로 NAND 플래시 메모리의 내용을 논리적으로 분할하여 블록 I/O 작업을 원활하게 처리하고 새로운 검색 작업을 수행함."
"NVMe 호환 인터페이스를 제공하여 프로그래머가 데이터를 동적으로 할당하고 TCAM-SSD를 활용할 수 있도록 함."