Self-Sorting SSD: Producing Sorted Data Inside Active SSDs Luis - PowerPoint PPT Presentation

Self-Sorting SSD: Producing Sorted Data Inside Active SSDs Luis ¡Cavazos ¡Quero ¡ Jin-­‑Soo ¡Kim ¡ Young-­‑Sik ¡Lee ¡ luis@skku.edu ¡ jinsookim@skku.edu ¡ yslee@calab.kaist.ac.kr ¡ Sungkyunkwan ¡University Sungkyunkwan ¡University KAIST

Processing Data & Active SSDs TradiHonal ¡Processing Computer ¡System ¡ Storage ¡Unit ¡ ¡ Processing ¡Unit ¡ ¡ Data ¡Processing AcHve ¡SSD ¡Processing Computer ¡System ¡ Storage ¡Unit ¡ ¡ Processing ¡Unit ¡ ¡ Data ¡Processing 2

External Sort ActiveSort [HotStorage 2014*] *Young-­‑Sik ¡Lee, ¡Luis ¡Cavazos ¡Quero, ¡Youngjae ¡Lee, ¡Jin-­‑Soo ¡Kim, ¡and ¡Seungryoul ¡Maeng, ¡"AcceleraHng ¡External ¡SorHng ¡via ¡On-­‑the-­‑fly ¡Data ¡Merge ¡in ¡Ac 3 Hve ¡SSDs, " ¡Proceedings ¡of ¡the ¡6th ¡USENIX ¡Workshop ¡on ¡Hot ¡Topics ¡in ¡Storage ¡and ¡File ¡Systems ¡(HotStorage ¡2014 ),'' ¡Philadelphia, ¡PA, ¡USA, ¡June ¡2014. ¡

Self-Sorting SSD SORT-­‑ON-­‑COMMAND SORT-­‑ON-­‑WRITE 4

Index – Redirection process B+ ¡Tree L. ¡Address ¡ Key ¡ L. ¡Address ¡Key ¡ L. ¡Address ¡Key ¡ ¡ L. ¡Address ¡ Key ¡ Req: ¡0 7 0 ¡ 5 ¡ 2 1 1 2 3 Req: ¡3 TranslaHon ¡Table Flash ¡Memory L. ¡Address ¡ P. ¡Address ¡ P. ¡Address ¡ Key ¡ 21 0 5 21 DRAM 22 1 7 22 23 2 2 23 24 3 1 24 Req: ¡24 Self-­‑SorHng ¡SSD 5

Prototype Jasmine ¡OpenSSD ¡Pla/orm ¡ ¡ Indilinx ¡Barefoot ¡SSD ¡controller ¡ ¡ ARM7TDMI-­‑S ¡core ¡87.5MHz ¡ ¡ 96KB ¡SRAM ¡ ¡ SATA ¡2.0 ¡host ¡interface ¡(3Gbps) ¡ ¡ 64MB ¡SDRAM ¡175MHz ¡ Physical ¡page: ¡16 ¡KB ¡ Host ¡ Intel ¡Core ¡i5 ¡3.4 ¡GHz ¡ 16GB ¡RAM ¡(reduced ¡to ¡3GB) ¡ Ubuntu ¡12.04 ¡ ¡ DIRECT ¡IO ¡ ¡ Input ¡data ¡ ¡ 8GB ¡(524,288 ¡records) ¡ 16 ¡KB ¡record ¡size ¡ ¡ 10 ¡byte ¡keys ¡ Index ¡size ¡12 ¡MB ¡ Fanout ¡128 ¡ 6

Performance 30.54% 60.75% 43.49% 7

System Energy 58.86% 29.44% 44.96% 8

I/O Overhead 9

Conclusions • Completely ¡remove ¡write ¡from ¡external ¡sort ¡process ¡ • Performance ¡and ¡SSD’s ¡lifeHme ¡improved ¡ • More ¡powerful ¡SSDs ¡will ¡speedup ¡the ¡offline ¡process ¡ and ¡enable ¡offloading ¡more ¡complex ¡funcHons ¡ 10

Thank ¡you! ¡ ¡ Q/A 11