Bus Gen-Z : une nouvelle ligne ultra-rapide vers la donnée   

Bus Gen-Z : une nouvelle ligne ultra-rapide vers la donnée

Le consortium Gen-Z, qui regroupe les plus grands acteurs de l’IT, travaille à la mise au point d’un standard ouvert d’interconnexion pour l’accès aux données. Présentation.

Processeur, stockage, mémoire, réseau… Chacun évolue au fil des années. Chacun contribue à faire fonctionner un écosystème commun. Mais aucun ne parle le même langage. Entre les composants matériels, une couche logicielle se charge de faire l’intermédiaire. Elle traduit les commandes de la mémoire en commandes réseaux et stockage, et inversement. Tous les échanges de données au sein d’un système informatique consomment donc du temps et de la ressource simplement pour que chacun se comprenne. La hausse continue des performances des CPU ont masqué cette difficulté pendant de longues années. Mais aujourd’hui, tous les composants se trouvent limités par cette barrière. Il est temps d’adopter une nouvelle sémantique.

Un langage simple et universel

Cette sémantique, c’est celle de la mémoire. Le bus mémoire est conçu pour amener la donnée jusqu’au processeur le plus rapidement et efficacement possible. La recette ? Une interface à très faible latence qui exploite un langage extrêmement simple, composé de deux instructions, « load », qui transfère la donnée de la mémoire vers le registre CPU, et « store », qui effectue le chemin inverse. Le modèle a prouvé son efficacité et offre au CPU un accès très fin à la mémoire, pouvant descendre jusqu’à l’octet. Alors que des nouvelles technologies de stockage à mémoire persistante sont en train de se développer, étendre cette capacité d’accès à l’ensemble du système est la clé pour créer une nouvelle rupture dans les performances applicatives. Imaginez un système dont tous les composants parlent le même langage à travers des voies de communication simplifiées, se libérant des inconvénients des bus traditionnels. C’est le Gen-Z.

Une infrastructure 100 % composable

En octobre 2016, 12 leaders technologiques, parmi lesquels AMD, ARM, Dell EMC, HPE, Huawei ou encore Samsung, ont décidé d’unir leurs efforts au sein d’un consortium baptisé Gen-Z. Leur objectif était le suivant : créer un protocole d’interconnexion ouvert, qui permettrait au processeur d’accéder à la donnée d’une manière identique à la mémoire quel que soit le support ou la topologie réseau.

Gen-Z Controller

À gauche, une interface CPU/Mémoire classique.
À droite, une interface Gen-Z. Source : genzconsortium.org

En plus d’appliquer la sémantique mémoire à tous les devices pour accélérer les échanges, une des innovations majeures apportées par le protocole Gen-Z est le découplage du contrôleur mémoire et du CPU. Cela signifie que les fonctions propres à chaque média (DRAM, SCM, NAND,…) sont déportées directement sur ce média. Quel intérêt ? Processeurs et mémoires peuvent désormais évoluer séparément. L’entreprise peut facilement déployer les ressources dont elle a besoin pour supporter ses workloads métier. Libre à elle de bâtir une infrastructure globale, avec le nombre de CPUs et de GPUs qu’elle souhaite, un lot de DRAM, des FPGA et des supports flash, puis ensuite d’utiliser certaines parties de ces ressources pour créer en quelques minutes des serveurs virtuels dédiés à telle ou telle application. Les entreprises accèdent donc enfin à une infrastructure pleinement composable. Autre avantage, certaines opérations peuvent être effectuées par le contrôleur. Avec l’architecture Gen-Z, plus besoin donc de copier les données sur le cache du processeur. Elles sont traitées directement sur le média, ce qui améliore la latence et accélère l’application.

Gen-Z n’en est qu’à ses débuts et réserve de nombreux bénéfices, avec une bande passante annoncée de plusieurs centaines de GB/s et une latence inférieure à 100 ns. Aujourd’hui, le consortium regroupe plus de 60 membres et d’autres géants ont rejoint l’aventure (Broadcom, Cisco, Google, IBM, Lenovo, NetApp, Qualcomm, etc. ). La spécification 1.0 a été publiée le 13 février 2018 et les premières offres commerciales devraient apparaître en 2020. Vous pouvez néanmoins commencer à préparer l’avenir avec des technologies d’ores et déjà pensées pour tirer parti de ces futures évolutions.

Jérôme Osinéri

About the Author: Jérôme Osinéri

Jérôme Osinéri, 46 ans, a commencé sa carrière chez IBM en Tunisie en tant que responsable marketing, en charge des études de marché. De retour en France il a rejoint Brother en 1997 comme Chef de Produit imprimantes et multifonctions, en charge du marketing mix. Il continue son parcours dans l’informatique en intégrant l’équipe marketing Dell en 1999, avec la responsabilité de la ligne de produit portables pour la France, et comme focus principal l’accompagnement de la force de vente grands comptes. En 2005 il bascule dans les solutions pour l’entreprise, avec la fonction de Business Manager Stockage pour Dell sur la région EMEA. Dans un premier temps en charge de la ligne de produit PowerVault, il gère en 2008 le lancement des solutions EqualLogic nouvellement acquises par Dell. En 2009, son scope s’étend à toutes les lignes de produits stockage, avec comme priorités les lancements produit et la relation avec les partenaires technologiques. En septembre 2010 il rejoint le segment « Public et Grandes Entreprises » de Dell avec la responsabilité des programmes marketing stockage pour la région EMEA. A ce titre, il développe notamment du contenu pour former et assister les forces de vente dans leurs conversations avec les clients sur les problématiques de gestion des données, il est également en charge des évènements stockage et des activités de promotion et communication des offres vers la clientèle, pour tous les pays de la zone EMEA. Depuis septembre 2017 il est de retour dans l’équipe Dell EMC France en charge du marketing de toutes les solutions d’infrastructure, serveurs, stockage, solutions convergées et hyper convergées, solutions de protection des données, réseaux. Jérôme Osinéri est père de deux enfants et titulaire du diplôme de l’école de commerce Kedge Business School à Marseille, ainsi que d’un Master Spécialisé en Marketing et Communication acquis à ESCP Europe Business School.