محاسبات درون حافظه‌ای چیست؟

محاسبات درون حافظه‌ای (IMC: In Memory Computing) یک رویکرد دگرگون‌کننده در حوزه پردازش داده‌ها را نشان می‌دهد که از قابلیت‌های پرسرعت حافظه اصلی (RAM) برای ذخیره و مدیریت داده‌ها استفاده می‌کند. برخلاف مدل‌های محاسباتی سنتی که به ذخیره‌سازی دیسک کندتر متکی هستند، IMC با نگهداری داده‌ها در حافظه، بازیابی و پردازش سریع داده‌ها را ممکن می‌سازد و تأخیر را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. این تغییر معماری به ویژه در زمینه داده‌های بزرگ تأثیرگذار است، جایی که حجم وسیعی از اطلاعات باید در زمان واقعی پردازش شوند. این فناوری به سنگ بنای صنایعی تبدیل شده است که نیازمند پردازش داده با کارایی بالا هستند، از خدمات مالی و مخابرات گرفته تا مراقبت‌های بهداشتی و تجارت الکترونیک. تمرکز ما در این مقاله آشنایی با این نوع معماری و کاربردهای آن  بخصوص در زمینه پردازش کلان داده است.

با استفاده از IMC، داده‌های مربوط به جلسات کاربر، داده‌های نشست (Session Data)، می‌توانند در RAM ذخیره شوند و این امر باعث می‌شود که دسترسی به این داده‌ها سریع‌تر و پاسخ‌دهی بهتر باشد.

به علاوه، IMC می‌تواند حجم زیادی از داده‌ها را به صورت بلادرنگ پردازش کند و این ویژگی در کاربردهایی مانند تحلیل داده‌های بزرگ و پردازش وقایع پیچیده بسیار مفید است.

شکل زیر یک نمودار واضح و دقیق از معماری محاسبات درون حافظه‌ای (IMC) ارائه میکند:

فضای ابری محیطی عالی برای استفاده حداکثری از محاسبات درون حافظه فراهم می‌کند. یک محیط ابری به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد که به مقدار زیادی از RAM به دلخواه خود دسترسی پیدا کنند. این رویکرد می‌تواند به سازمان‌ها کمک کند تا از هزینه‌های رایانه‌های حافظه داخلی خودداری کنند.

ابررایانه سیمرغ از پردازنده‌های قدرتمند Intel Xeon Scalable و AMD EPYC بهره می‌برد و دارای پردازنده‌های گرافیکی پیشرفته‌ای همچون RTX3090، V100S و A100 است که برای کاربردهای هوش مصنوعی و کلان‌داده بسیار مناسب هستند. علاوه بر این، زیرساخت شبکه این ابررایانه پهنای باند 200 گیگابیتی اختصاصی با تأخیر حدود 300 نانوثانیه بین هر دو سرور را فراهم می‌کند، که این ویژگی برای کاربردهای HPC و کلان‌داده که نیاز به ایجاد خوشه‌ای مجموعه‌ای از سرورها دارند، بسیار مفید و ضروری است.

با استفاده از ابررایانه سیمرغ، سازمان‌ها می‌توانند به راحتی از حجم‌های مختلف RAM از 8 گیگابایت تا 384 گیگابایت بهره‌مند شوند و هزینه‌های مربوط به رایانه‌های حافظه داخلی خود را کاهش دهند. همچنین، این ابررایانه با ارائه فضای ابری امن و قابل اعتماد، امکان استفاده از ذخیره‌سازی درون حافظه با استفاده از میزبان‌های اضافی و روش‌های غلبه بر خرابی (Failover) را فراهم می‌کند که از از دست رفتن اطلاعات جلوگیری می‌کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر به وبسایت رسمی ابررایانه سیمرغ مراجعه کنید.

محاسبات درون حافظه نشان‌دهنده یک تغییر چشمگیر در مدیریت و پردازش داده‌ها است که سرعت و کارایی بی نظیری را با استفاده از قدرت RAM ارائه می‌دهد. راه‌حل‌های IMC با ذخیره و پردازش داده‌ها به طور کامل در حافظه، تأخیر را به شدت کاهش می‌دهند و تجزیه و تحلیل بلادرنگ و پردازش تراکنش با کارایی بالا را امکان‌پذیر می‌کنند. این فناوری به ویژه برای صنایعی که نیاز به بینش داده فوری دارند، مانند خدمات مالی، ارتباطات راه دور، تجارت الکترونیک، مراقبت‌های بهداشتی و اینترنت اشیا مفید است. علیرغم چالش‌هایی مانند هزینه‌های بالاتر و نیاز به زیرساخت‌های قوی و استراتژی‌های پایداری داده، مزایای محاسبات درون حافظه، از جمله مقیاس‌پذیری، تحمل خطا، و ویژگی‌های پیشرفته مانند پردازش رویداد بلادرنگ و پشتیبانی از تراکنش‌های ACID، آن را به یک جزء حیاتی تبدیل می‌کند. معماری مدرن محاسباتی همانطور که فناوری‌های حافظه و معماری‌های ترکیبی به تکامل خود ادامه می‌دهند، محاسبات درون حافظه آماده تبدیل شدن به یکپارچه‌تر شدن برنامه‌های داده با کارایی بالا و زمان واقعی است.

1. مزایای اصلی محاسبات درون حافظه‌ای چیست؟