ไซต์นี้ใช้คุ้กกี้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติและฟังก์ชั่นการทำงาน การใช้ไซต์นี้จะถือว่าคุณให้ความยินยอมตามนี้ เราให้ความสำคัญกับความเป็นส่วนตัวของคุณและการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล กรุณาศึกษานโยบายเกี่ยวกับคุ้กกี้ และ นโยบายความเป็นส่วนตัว ของเราฉบับอัพเดตล่าสุด

แนวทางที่เหมาะสม

ช่องสัญญาณ ความถี่และประสิทธิภาพของหน่วยความจำ

แม้คนส่วนใหญ่จะไม่ทราบ แต่โลกของเรามีฐานข้อมูลอยู่หลากหลายรูปแบบซึ่งต้องการสิ่งที่เหมือนกันอยู่อย่างหนึ่งคือหน่วยความจำประสิทธิภาพสูงที่ทำงานได้อย่างรวดเร็วและมีเสถียรภาพ

ตั้งแต่เช้าที่เราตื่นนอนไปจนถึงการใช้โทรศัพท์ผ่านฐานข้อมูลลูกค้าของเครือข่ายผู้ให้บริการ การจ่ายเงินผ่านระบบอิเล็กทรอนิกส์กับฐานข้อมูลของสถาบันการเงินหรือการสตรีมภาพยนตร์ตอนค่ำจากฐานข้อมูลภาพยนตร์ที่เราชื่นชอบ ฐานข้อมูลต้องรองรับขนาดข้อมูลที่หลากหลายของเราด้วยความรวดเร็วและสอดคล้องกับความต้องการของผู้ใช้ [1]

การให้บริการด้านข้อมูลภายใต้คุณภาพบริการที่สม่ำเสมอและเชื่อถือได้ไม่ใช่เรื่องง่าย และหลายครั้งต้องอาศัยฐานข้อมูลในหน่วยความจำเพื่อรองรับการเรียกดูหรือการเปิดค้นข้อมูลที่เชื่อมโยงกันโดยผู้ใช้หลายรายพร้อมกัน

ฐานข้อมูลในหน่วยความจำ (IMDB) ต้องอาศัย DRAM (Dynamic Random Access Memory) ความจุและประสิทธิภาพสูง หน่วยความจำเหล่านี้สามารถรองรับการสืบค้นข้อมูลเป็นจำนวนมากได้เร็วกว่าฐานข้อมูลในดิสก์แบบเก่าถึง x เท่า และยังเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในโครงสร้างการทำงานที่ต้องการการตอบสนองที่รวดเร็วในการสืบค้นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อรองรับแอพพลิเคชั่นที่ต้องใช้ข้อมูลเป็นจำนวนมาก

DIMM (Dual In-line Memory Module) หน่วยความจำภายใต้เทคโนโลยี DDR3 SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) มีจำหน่ายหลากหลายความจุและความเร็วในการทำงาน ความเร็วของหน่วยความจำมักระบุเป็นความถี่สัญญาณเมกะเฮิร์ตซ์ (MHz)

ความเร็วของหน่วยความจำมีความสัมพันธ์โดยตรงกับประสิทธิภาพของหน่วยความจำ เนื่องจากความเร็วจะเพิ่มขึ้นตามประสิทธิภาพของของหน่วยความจำที่สูงกว่า

DRAM เป็นส่วนประกอบส่วนเดียวที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบย่อยในหน่วยความจำ ระบบควบคุมหน่วยความจำเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นในการจัดการระบบย่อยของหน่วยความจำ หลักเกณฑ์การติดตั้งหน่วยความจำภายใต้ระบบควบคุมหน่วยความจำที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อความถี่สัญญาณ/ความเร็วและระยะเวลาในการสืบค้นข้อมูล

ระบบควบคุมหน่วยความจำรุ่นใหม่มักจะติดตั้งมาสำเร็จในโปรเซสเซอร์เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงสุด แต่อาจต้องใช้ความระมัดระวังเช่นกัน เนื่องจากระบบควบคุมหน่วยความจำบางส่วนจะสามารถประมวลผลระบบย่อยของหน่วยความจำได้ที่แบนด์วิธสูงสุดเพียง 800MHz

การใช้สถาปัตยกรรม Intel® Romley ซ็อคเก็ต DIMM (Dual Inline Memory Module) 24 ช่องที่เชื่อมต่อกับระบบย่อยหน่วยความจำตระกูล Intel Xeon E5 จะทำให้เราสามารถตรวจวัดแบนด์วิธของหน่วยความจำอย่างต่อเนื่องภายใต้โครงร่างการทำงานต่าง ๆ กันของหน่วยความจำโดยอาศัยโปรแกรมประเมินการทำงานของหน่วยความจำ STREAM สำเร็จรูปจาก SiSoft Sandra 2012 เพื่อตรวจสอบการติดตั้งหน่วยความจำและความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่แตกต่างกัน [2]

ผลิตภัณฑ์ตระกูล Intel Xeon E5 มีการปรับปรุงประสิทธิภาพหลาย ๆ ด้านเมื่อเทียบกับโปรเซสเซอร์ Xeon 5500 และ Xeon 5600 รุ่นก่อนหน้า ไม่ว่าจะเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพในการทำงานตามที่กล่าวถึงในเอกสารชุดนี้ การรองรับหน่วยความจำแบบสี่แถวและความเร็วแบนด์วิธที่ 1600HMz (เมกะเฮิร์ตซ์) สำหรับหน่วยความจำ DDR3 (Double Data Rate) ภายใต้สถาปัตยกรรมย่อส่วน 8GT/s (GigaTransfers ต่อวินาที) QuickPath Interconnect (QPI) ซึ่งเสริมการทำงานในส่วนของแบนด์วิธการเชื่อมต่อ ทำให้เวลาสืบค้นข้อมูลไปยังอาร์เรย์หน่วยความจำลดลง [3]

ประสิทธิภาพจากรูปแบบการติดตั้งหน่วยความจำ

ภาพที่ 1. ประสิทธิภาพจากรูปแบบการติดตั้งหน่วยความจำตรวจวัดโดยใช้ SiSoft Sandra 2012
โครงร่างการทดสอบประกอบไปด้วยโปรแกรมตรวจสอบประสิทธิภาพหน่วยความจำ SiSoftware Sandra 2012
สำหรับสถาปัตยกรรม Intel Romley S2600GZ ในเครื่องที่ติดตั้งโปรเซสเซอร์ Xeon E5-2665 2.40GHz
สองตัว หน่วยความจำขนาด 64GB (2 x KVR16R11D4K4/32 @1600 MHz)
ปิดระบบ Hyper-threading และประหยัดพลังงานของ CPU ไว้

จากภาพที่ 1 ประสิทธิภาพของระบบย่อยของหน่วยความจำเพิ่มขึ้นเกือบเป็นแนวขนานทั้งกับโครงร่างหน่วยความจำที่ช้าที่สุดหรือหน่วยความจำแบบแถวเดียวที่ติดตั้งกับระบบควบคุมหน่วยความจำโปรเซสเซอร์ Xeon ทั้งสองส่วนโดยใช้หน่วยความจำ DDR3 1600 MHz ตัวละ 8 กิกะไบต์ (GB) และกับโครงร่างระบบย่อยหน่วยความจำที่เร็วที่สุดแบบสี่แถว (1 DIMM ต่อแถว (DPC)) โดยใช้หน่วยความจำ 1600HMz ขนาด 8GB สี่ตัวในซ็อตเก็ตหน่วยความจำแต่ละช่องที่เป็นช่องสัญญาณลำดับเริ่มต้นของโปรเซสเซอร์แต่ละตัว

แม้ว่าโหลดทางไฟฟ้าของโครงร่างหน่วยความจำแบบสี่แถว (1 DPC) จะเพิ่มขึ้น เราพบว่าระบบย่อยหน่วยความจำประมาณมีปะสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเกือบสี่เท่า หรือประมาณ 70GB/s เมื่อเทียบกับโครงร่างหน่วยความจำแบบแถวเดียว แต่วิธีการติดตั้งแบบนี้ถือว่าเหมาะสำหรับแอพพลิเคชั่นที่ต้องการประสิทธิภาพสูงเพื่อรองรับแอพพลิเคชั่นที่ใช้ทรัพยากรมากอย่าง IMDB

ประสิทธิภาพด้านความเร็วของหน่วยความจำ

ภาพที่ 2. ประสิทธิภาพด้านความถี่เชิงสัมพัทธ์ของหน่วยความจำ วัดด้วย SiSoft Sandra 2012
โครงร่างการทดสอบประกอบไปด้วยโปรแกรมตรวจสอบประสิทธิภาพหน่วยความจำ SiSoftware Sandra 2012
สำหรับสถาปัตยกรรม Intel Romley S2600GZ ในเครื่องที่ติดตั้งโปรเซสเซอร์ Xeon E5-2665 2.40GHz
สองตัว หน่วยความจำขนาด 192GB (2 x KVR16R11D4K4/32)
ปิดระบบ Hyper-threading และประหยัดพลังงานของ CPU ไว้

จากภาพที่ 2 เราเลือกใช้หน่วยความจำ DDR3 8GB แปดตัวเหมือน ๆ กัน ทำงานที่ระดับความเร็ว (MHz) สี่ระดับต่างกันแบบสมมาตรกับระบบย่อยหน่วยความจำของชุดควบคุมตระกูล Intel Xeon E5 เพื่อให้ได้โครงร่างการทำงานที่สมดุลและเพื่อให้ได้รูปแบบการทำงานที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดสำหรับหน่วยความจำในทุกระดับความเร็ว

การใช้งานหน่วยความจำที่ความเร็ว 800MHz พบว่ามีประสิทธิภาพต่ำที่สุดที่ประมาณ 40GB/s ในการถ่ายโอนข้อมูลเมื่อตรวจวัดตามเกณฑ์ประเมินหน่วยความจำ STREAM ของ SiSoft Sandra 2012

เมื่อปรับความเร็วให้สูงขึ้น เราพบว่าประสิทธิภาพของหน่วยความจำสูงขึ้นเกือบเป็นเชิงเส้นสูงสุดที่ประมาณ 70GB/s เมื่อทำงานที่ 1600MHz ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งในกรณีที่ข้อมูลที่ข้อมูลที่เขียนไปยังหน่วยความจำต้องการประสิทธิภาพในระดับสูงสุดเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพต่อเนื่อง

ความจุของหน่วยความจำเทียบกับความเร็วของหน่วยความจำ

ภาพที่ 3. ความจุของหน่วยความจำเทียบกับความเร็วของหน่วยความจำตรวจวัดโดยใช้ SiSoft Sandra 2012
โครงร่างการทดสอบประกอบไปด้วยโปรแกรมตรวจสอบประสิทธิภาพหน่วยความจำ SiSoftware Sandra 2012
สำหรับสถาปัตยกรรม Intel Romley S2600GZ ในเครื่องที่ติดตั้งโปรเซสเซอร์ Xeon E5-2665 2.40GHz
สองตัว หน่วยความจำขนาด 192GB (KVR16R11D4K4/32)
ปิดระบบ Hyper-threading และประหยัดพลังงานของ CPU ไว้

ข้อมูลสรุปการทดสอบประสิทธิภาพของหน่วยความจำในภาพที่ 3 เป็นการประเมินประสิทธิภาพระบบย่อยของหน่วยความจำที่ติดตั้งหน่วยความจำขนาด 192GB ที่ความเร็ว 1066MHz เทียบกับหน่วยความจำขนาด 128GB และ 64GB ที่ความเร็ว 1600MHz

ความจุของหน่วยความจำที่เพิ่มขึ้นที่ความเร็ว 1600MHz เท่า ๆ กันโดยใช้หน่วยความจำขนาด 128GB (16x 8GB) หรือ 64GB (8x 8GB) จะมีการจะมีการกระจายการทำงานอย่างสมมาตรในระบบย่อยของหน่วยความจำ โดยมีประสิทธิภาพในการทำงานต่อเนื่องที่ ~70GB/s เหมือน ๆ กัน

สำหรับหน่วยความจำความจุสูง เช่น หน่วยความจำขนาด 192GB (24x 8GB) แม้ว่าจะลดสัญญาณลงที่ 1066MHz กลับส่งผลให้ความเร็วลดลงเพียง ~17GB/s ในการทำงานอย่างต่อเนื่องซึ่งไม่มีนัยสำคัญเมื่อแลกกับความจุของหน่วยความจำที่เพิ่มขึ้น

สรุป:

การปฏิบัติตามแนวทางในการติดตั้งหน่วยความจำสอดคล้องกับโปรเซสเซอร์ของเซิร์ฟเวอร์และระบบควบคุมหน่วยความจำจะช่วยให้เราสามารถปรับสมดุลของหน่วยความจำเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการทำงานที่ดีที่สุดโดยอาศัยขั้นตอนง่าย ๆ เช่น การติดตั้งหน่วยความจำสี่แถวทั้งหมดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานเป็นสี่เท่า ซึ่งเป็นผลดีต่อ ROI (ผลตอบแทนการลงทุน) และยังเป็นการลด TCO (ค่าใช้จ่ายในการครอบครองโดยรวม) ตลอดอายุการใช้งานของเซิร์ฟเวอร์

ข้อมูลอ้างอิง:
[1] การคาดการณ์ความพอใจของผู้ใช้ในการรับชมภาพยนตร์ผ่านฐานข้อมูล NetFlix, Department of Electrical and Computer Engineering Carnegie Mellon University
http://users.ece.cmu.edu/~dbatra/publications/assets/goel_batra_netflix.pdf

[2] ถามตอบเกี่ยวกับ SiSoft Sandra - เกณฑ์ชี้วัดเชิงประสิทธิภาพของหน่วยความจำ, SiSoftware
http://www.sisoftware.co.uk/?d=qa&f=ben_mem&l=en&a=

[3] เอกสารข้อมูลสำหรับโปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® E5-2600, Intel®
http://download.intel.com/newsroom/kits/xeon/e5/pdfs/Intel_Xeon_E5_Factsheet.pdf

        Back To Top