تقنية MEXT من AMD تنقل البيانات «الباردة» من DRAM إلى SSD وتوفّر 5 ملايين دولار على 145 خادمًا

لم تعد الذاكرة العشوائية في الخوادم بندًا صغيرًا في الميزانية. فحين تحشو الجهاز بمئات الجيجابايتات من DRAM «لتكفي مع هامش»، يبقى جزء كبير من هذا الهامش معظم الوقت بلا استخدام. تقترح AMD معالجة ذلك: تقنيتها MEXT تنقل البيانات النادرة الاستخدام من DRAM إلى أقراص SSD أرخص بكثير، بينما تراقب خوارزميات الذكاء الاصطناعي ألا ينخفض الأداء بشكل ملحوظ.

أين المشكلة

تخيّلوا مطبخ مطعم. البهارات التي تُستخدم كل دقيقة موضوعة على طاولة الطاهي. أما كيس الدقيق الذي يُفتح مرة في الأسبوع فيبقى في المخزن. لا أحد يضع المخزن كله على طاولة العمل، لأنها غالية وصغيرة.

أما في ذاكرة الخوادم فغالبًا يحدث العكس. يحمّل التطبيق في DRAM حجمًا كبيرًا من البيانات: ذاكرات مؤقتة، وفهارس، وحالات الخدمات، وأجزاء من قواعد البيانات. والوصول إليها غير متساوٍ: بعضها مطلوب باستمرار، وبعضها لا يحتاجه أحد لأسابيع. ومع ذلك يُدفع ثمنها بسعر أسرع أنواع الذاكرة.

كيف تعمل التقنية

بحسب الوصف، تحدد MEXT صفحات البيانات «الباردة» وتنقلها من DRAM إلى SSD، بينما تبقى البيانات الساخنة في الذاكرة العشوائية. الصعوبة الأساسية هي تخمين ما هو بارد فعلًا. فإذا أخطأت ونقلت إلى القرص ما سيلزم بعد ثانية، سينتظر التطبيق وحدة التخزين وترتفع زمن الاستجابة. لذلك تستعين AMD بخوارزميات الذكاء الاصطناعي: فهي تساعد في تقرير البيانات التي يمكن إخراجها بأمان دون هبوط ملحوظ في الأداء.

الفكرة ليست جديدة: الذاكرة متعددة المستويات والتبديل (swap) موجودان منذ عقود. الجديد أن الحل يُقدَّم كتقنية جاهزة من مُصنّع العتاد، وأن اختيار البيانات المنقولة يصبح تنبؤيًا.

أرقام AMD كالتالي: على أول 145 نظام خوادم قدّرت الشركة التوفير بنحو 5 ملايين دولار. وبالقسمة يخرج نحو 34 ألف دولار لكل نظام. هذا استنتاج حسابي منا وليس تصريحًا من AMD. وفي عنوان المصدر الأصلي طرح أكثر صخبًا عن استبدال نصف DRAM، لكن الوصف المتاح لا يوضح كيف جرى الوصول إلى هذه النسبة.

ما الذي لا يزال غامضًا

المادة قصيرة وتخلو من تفاصيل مهمة. نحن لا نعرف:

• على أي أحمال اختُبر النظام: قواعد بيانات، أم المحاكاة الافتراضية، أم استدلال الذكاء الاصطناعي، أم شيء آخر؛
• بمقدار كم تراجع الأداء بالضبط وفي أي نسب مئوية (percentiles) لزمن الاستجابة يظهر ذلك؛
• أي أقراص SSD استُخدمت وبأي سرعة تتآكل مع التبديل المستمر؛
• هل التوفير مقيس أم محسوب. كلمة «قدّرت» توحي بأنه حساب أكثر منه قياسًا.

عبارة «بلا خسائر» في العنوان تبدو تسويقية. أما النص نفسه فيقول فقط إنه لا يُفترض حدوث هبوط ملحوظ في السرعة، وهذا وعد مختلف تمامًا.

ماذا يفعل الممارس

إذا كنتم مسؤولين عن البنية التحتية، فهناك أسئلة تستحق طرحها من الآن.

أولًا: ما نسبة ذاكرتكم الساخنة فعلًا. إذا كانت خدماتكم تحتفظ في DRAM بكثير من البيانات النادرة الوصول، فهناك إمكانية للتوفير. وإذا كان كل شيء تقريبًا قيد الاستخدام باستمرار، فلا شيء ينقل إلى SSD.

ثانيًا: ما مدى حساسيتكم لزمن الاستجابة في الذيل (tail latency). في المعالجة الدفعية والتحليلات يمكن تحمّل ميلي ثوانٍ إضافية عند الوصول النادر. أما في الخدمات ذات اتفاقيات SLA الصارمة فهذه مخاطرة.

ثالثًا: أسعار الذاكرة. كلما ارتفع سعر DRAM قويت حجة اعتماد البنية متعددة المستويات، وهذا ينطبق بوجه خاص على خوادم الذكاء الاصطناعي التي تعاني أصلًا من شح الذاكرة.

حتى الآن تبدو MEXT إشارة مثيرة للاهتمام وليست وصفة جاهزة. انتظروا اختبارات مستقلة ومقارنة بآليات التبديل المعتادة قبل مراجعة تكوينات خوادمكم.