Energía Innovación

Memorias flash para reducir el consumo energético de los centros de datos

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Los servidores caché de los principales centros de datos emplean RAM para gestionar sus datos más habituales, pero una alternativa basada en flash podría reducir el gasto energético y la cantidad de equipos necesarios.

Pongámonos en situación: tan sólo en Estados Unidos, los centros de datos consumen unos 70.000 millones de kilovatios/hora, el 1,8% del total del consumo eléctrico del país. Y, de este montante, una gran parte se corresponde a los servidores dedicados a la caché de los servicios online. Compañías como Google o Facebook tienen hasta 1.000 servidores dedicados a esta tarea, fundamental para gestionar los resultados de las consultas y datos más frecuentemente solicitados por los usuarios.

Los servidores de caché usan generalmente la memoria RAM para poder acceder, recuperar y entregar la información que contiene de forma rápida. Y si bien esta tecnología es extraordinariamente veloz, su coste energético es demasiado alto para la factura de los centros de datos de mayor tamaño. Justo por ello, investigadores del Laboratorio de Informática y Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT han desarrollado un nuevo sistema de almacenamiento en caché basado en la memoria flash.

Por cada gigabyte de almacenamiento, la memoria flash consume aproximadamente el 5% de energía que su equivalente en RAM, costando menos de una décima parte. A ello hemos de unir que cada memoria flash (la misma que usan nuestros smartphones y tablets) tiene alrededor de 100 veces la densidad de almacenamiento de una tarjeta RAM, con lo que se reduciría drásticamente el número de servidores de caché requeridos por cada centro de datos.

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¿Su único fallo hasta la fecha? Las memorias flash son mucho más lentas que las RAM, en concreto, hasta 10.000 veces menos rápido respecto a las DRAM (RAM dinámica). Sin embargo, los expertos del MIT aseguran que la velocidad del flash sigue siendo más que suficiente para responder a las necesidades humanas. “Los usuarios no notarán la diferencia entre una solicitud que tarda 0.0002 segundos en ser procesada – un típico viaje de ida y vuelta en Internet – y otra que se dilata 0.0004 segundos porque pasa por una consulta de flash”, indica esta universidad en un comunicado oficial.

Con el fin de mejorar la velocidad y asegurar que el centro de datos sea capaz de responder a todas las solicitudes en tiempo real, los científicos del MIT han creado un sistema llamado BlueCache. Éste utiliza una técnica conocida como ‘pipelining’ para que, antes de que un servidor de caché basado en flash devuelva el resultado de la primera consulta, pueda comenzar a ejecutar las siguientes 10.000 consultas. De este modo, la primera consulta podría tardar 200 microsegundos en procesarse, pero las respuestas a las sucesivas saldrán a intervalos de 0,02 microsegundos.

En paralelo, los investigadores también exploraron otros trucos con lo que mejorar la velocidad de las memorias flash dedicadas a caché, como agregar algo de DRAM a BlueCache (un par de megabytes de RAM por cada millón de Mb de flash) para evitar los errores en el procesamiento de las distintas solicitudes.

Sobre el autor de este artículo

Alberto Iglesias Fraga

Periodista especializado en tecnología e innovación que ha dejado su impronta en medios como TICbeat, El Mundo, ComputerWorld, CIO España, Kelisto, Todrone, Movilonia, iPhonizate o el blog Think Big de Telefónica, entre otros. También ha sido consultor de comunicación en Indie PR. Ganador del XVI Premio Accenture de Periodismo y Finalista en los European Digital Mindset Awards 2016.