データ中心アーキテクチャーとストレージ・クラス・メモリー

データ量が膨大になるとコンピュータ・アーキテクチャー上でいつもボトルネックになるのがCPU（プロセッサー）と外部ディスクなどの入出力装置（I/O）間のスピード差です。CPUが速くなってもデータの供給が追い付かず、CPUが遊んでしまうからです。したがって、CPU-I/O間のギャップをなくすために高速・広帯域なメモリーバスや入出力の並列化、オール・フラッシュ・メモリーや新しい高速なI/Oインタフェースなど今までさまざまな取り組みがされてきました。そこに今回、新登場したのがストレージ・クラス・メモリー（SCM）です。

SCMはいままでのメモリー(DRAM)より安価で、フラッシュより高速な、電源を落としても消えない不揮発性の記憶媒体で、DRAMとフラッシュの中間に位置します。

DRAMはプログラムからメモリー空間にアドレス指定して直接アクセスできますが、フラッシュはあくまでもI/Oなので、HDDより遥かに高速とはいえ、一連のI/Oプログラム・スタックを介してアクセスします。

では、SCMはメモリーなのでしょうか?それともI/Oデバイスなのでしょうか?

インテルの発表によれば、今回のSCMであるOptane DC persistent memoryはメモリー・スロット(DDR4)に刺さるのでメモリーのようですが、インタフェース規格はI/OインタフェースのPCIeをベースとしたNVMeというもののようです。さらに発表を読み進んでいくと、2つのモードがあることが分かりました。

１つ目のMemory Modeはメモリーとしてアクセスできるもので、安価で大容量のメモリーを実現できます。アプリケーションの変更も必要ないのですが、残念ながら不揮発性というメリットを活かすことはできません。

もう一つはApp Direct Modeといわれているもので、不揮発性のメリットを活かすためにはアプリの対応がいります。不揮発なので、I/Oしてデータをいちいち書き戻す必要がなく、非常に大きなメリットを享受できます。I/Oとして使えるメモリーということで、まさに今までのプログラムのパラダイムを変える大変革となるでしょう。