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

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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

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SLIDE 1

Self-Sorting SSD: Producing Sorted Data Inside Active SSDs

Young-­‑Sik ¡Lee ¡ yslee@calab.kaist.ac.kr ¡ KAIST Luis ¡Cavazos ¡Quero ¡ luis@skku.edu ¡ Sungkyunkwan ¡University Jin-­‑Soo ¡Kim ¡ jinsookim@skku.edu ¡ Sungkyunkwan ¡University

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SLIDE 2

Processing Data & Active SSDs

Computer ¡System ¡ Processing ¡Unit ¡ ¡ Storage ¡Unit ¡ ¡ Data ¡Processing Computer ¡System ¡ Processing ¡Unit ¡ ¡ Storage ¡Unit ¡ ¡ Data ¡Processing TradiHonal ¡Processing AcHve ¡SSD ¡Processing

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SLIDE 3

External Sort

3

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 Hve ¡SSDs," ¡Proceedings ¡of ¡the ¡6th ¡USENIX ¡Workshop ¡on ¡Hot ¡Topics ¡in ¡Storage ¡and ¡File ¡Systems ¡(HotStorage ¡2014),'' ¡Philadelphia, ¡PA, ¡USA, ¡June ¡2014. ¡
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SLIDE 4

Self-Sorting SSD

SORT-­‑ON-­‑COMMAND SORT-­‑ON-­‑WRITE

4

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SLIDE 5

Index – Redirection process

Flash ¡Memory

  • P. ¡Address ¡

Key ¡ 21 5 22 7 23 2 24 1

Req: ¡0 Req: ¡24

Self-­‑SorHng ¡SSD B+ ¡Tree

  • L. ¡Address ¡ Key ¡

3 1

  • L. ¡Address ¡Key ¡

2 2

  • L. ¡Address ¡Key ¡ ¡

0 ¡ 5 ¡

  • L. ¡Address ¡ Key ¡

1 7

TranslaHon ¡Table

  • L. ¡Address ¡
  • P. ¡Address ¡

21 1 22 2 23 3 24

Req: ¡3

DRAM

5

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SLIDE 6

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 ¡ Input ¡data ¡ ¡ 8GB ¡(524,288 ¡records) ¡ 16 ¡KB ¡record ¡size ¡ ¡ 10 ¡byte ¡keys ¡ Index ¡size ¡12 ¡MB ¡ Fanout ¡128 ¡ Host ¡ Intel ¡Core ¡i5 ¡3.4 ¡GHz ¡ 16GB ¡RAM ¡(reduced ¡to ¡3GB) ¡ Ubuntu ¡12.04 ¡ ¡ DIRECT ¡IO ¡ ¡

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SLIDE 7

Performance

60.75% 43.49%

7

30.54%

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SLIDE 8

System Energy

58.86% 44.96%

8

29.44%

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SLIDE 9

I/O Overhead

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SLIDE 10

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 ¡

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SLIDE 11

Thank ¡you! ¡ ¡ Q/A

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