インテル® FPGA と rENIAC の分散データエンジンが NoSQL データベースを高速化する仕組み

金融サービスは、インテル® Field Programmable Gate Array のパワーを活用することで、大きな収益を獲得する可能性が広がります。

データやトランザクションの増加に伴い、ハードウェアとソフトウェアを緊密に組み合わせ、パフォーマンス、高スループット、低レイテンシーを予測範囲内で実現できるソリューションを見つけることが必要になります。

著者: Steve Bradley (テクノロジー・ライター)

これまでに「データは新時代の石油である」という表現を耳にしたことがあると思います。数学者の Clive Humby 氏が 2006年に言った言葉とされていますが、以来この名言は何度も繰り返され、言い換えられてきました。

少し掘り下げると、完璧な例えとも言いきれませんが、それでもこの言葉には真実のかけらがあります。地中から石油を採掘するように、データから洞察を引き出すことができなければ、価値のあるものにはなりません。

銀行や金融機関の場合、まさにそのとおりで、市場データの収集、不正検出、あらゆる角度からの顧客の把握など、さまざまなユースケースが考えられます。

ここで挙げたものはすべて、NoSQL データベースを利用できるユースケースです。NoSQL データベースでは、データやトランザクションの増加に合わせ、さまざまなアプリケーションやサービスを導入して、セットアップや拡張を短期間で行い、必要に応じてデータノードを追加することができます。データやトランザクションの量に応じて拡張を行う一方で、パフォーマンスに関して顧客が妥協を望むことはないので、高スループットを実現しレイテンシーを予測範囲内に収め、ビジネスのサービスレベル・アグリーメント (SLA) を満たすには、大幅な調整が必要です。

大規模なデータ企業ならば社内で独自のソリューションを構築することも可能ですが、オープンソースのテクノロジーを採用している企業は、さらなるパフォーマンスを引き出して SLA を満たしつつオープンソースのデータベースから拡張する必要があります。しかし、その実行に必要なスキルセットがありません。ここが rENIAC といった企業の出番です。データやトランザクションの増加に伴い、ハードウェアとソフトウェアを緊密に組み合わせ、パフォーマンス、高スループット、低レイテンシーを予測範囲内で実現できるソリューションを見つけることが必要になります。

rENIAC によると、同社のビジネス・ソリューションはハードウェアとソフトウェアを統合することで、パフォーマンスを最大 10 倍向上し、99 パーセンタイルで 1 ミリ秒未満のレイテンシーを実現します。

rENIAC の分散データエンジンは、オープンソースのデータベース・サーバーとクライアント間をつなぐソフトウェア・アクセラレーション・レイヤーです。インテル® Field Programmable Gate Array (インテル® FPGA) を基盤に動作し、本来の処理能力を備えたまま、クライアント側で Apache Cassandra* などの NoSQL データベースからより多くを抽出できるようにしています。

「当社では、顧客環境で既存のソフトウェア・スタックを阻害することなく、システムの設置面積を抑えながら、データベースからできる限りの成果を引き出せるよう支援しています。設置面積の縮小または削減は、拡張後の管理が容易になるということでもあり、全体的な総保有コストの低減になります」(rENIAC*’ 共同設立者兼 CEO、Prasanna Sundararajan 氏)

インテルのハードウェアには rENIAC をはじめとする企業にとって魅力的なさまざまな要素が備わっています。Sundararajan 氏は次のように説明しています。「FPGA というのはほとんどの場合、ハードウェア・プラットフォームとして非常に優れているものです。FPGA 上の動作設計はカスタマイズできるので、パフォーマンスの予測が可能ですが、インテルのアクセラレーション・スタックはすべての I/O インターフェイスをシステムレベルで管理することで開発期間も短縮します。また、さまざまなベンダーによる市場投入チャネルもあることから、業界標準サーバー上での FPGA の採用がさらにスムーズになります。中には、仮想化に対応しているという理由でインテル® プラットフォームを選択した企業ユーザーもいます。仮想化は今後ますます需要が高まるでしょう」

では、将来的にはほかにどういった可能性があるでしょうか。大規模アプリケーションはマイクロサービス・アーキテクチャーへと移行しています。つまり、アプリケーションは小さなサービスに分割されていくという意味です。設置面積を広げず、ビジネス指標や SLA を下げることなくデータ構造を適合させ拡張していくには、パフォーマンスが重要になります。

インテルと rENIAC が共同で提供するもう 1 つのものと Sundararajan 氏が考えているのは、NoSQL 以外のワークロードの拡大です。多くの顧客がオープンソースの SQL データベースへの対応を期待しています。要求されることの多いもう 1 つの機能は、データの近く、つまりデータがアクセスされる場所の近くで AI アルゴリズムを実行できる機能です。将来的には、インテル® プラットフォーム上で AI とデータベースが緊密に統合されるユースケースが登場するものと Sundararajan 氏は考えています。

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