Ratuj Głuszca
toshibassd

Na japońskim Chuo University powstał prototypowy dysk SSD, który zapisuje dane 11-krotnie szybciej, pobiera o 93% mniej energii, a czas życia urządzenia jest 6,9 razy dłuższy niż konwencjonalnych SSD z układami NAND.

Zespół, któremu przewodzi profesor Ken Takeuchi osiągnął tak dobre rezultaty łącząc pamięci NAND z ReRAM.

Układy NAND nie pozwalają na nadpisywanie istniejących danych. Jeśli zatem zmieniliśmy zawartość pliku, to tworzona jest kopia ze zmienionymi danymi, a dotychczas istniejące dane są oznaczone jako nieprzydatne i kasowane później. Jako, że NAND zorganizowane są w 16-kilobitowe strony, to zapisywanie najmniejszych nawet sektorów (512 bitów) powoduje znaczną fragmentację dysku. Gdy SSD korzystający z układów NAND wykorzystywany jest w sposób wymagający wielokrotnego zapisywania danych – np, w serwerach instytucji finansowych – prędkość zapisu znacznie spada, rośnie za to konsumpcja energii, gdyż dane są rozrzucone po całym dysku.

Japończycy stworzyli prototyp, w którym połączyli 256-gigabitowe (32 GB) układy NAND i 8-gigabitowe (1 GB) ReRAM. Ten drugi służy jako nieulotna pamięć podręczna. Pozwala na szybkie zapisywanie i odczytywanie danych, dzięki czemu olbrzymia ilość niewielkich zestawów informacji, do których potrzebny jest szybki dostęp, jest przechowywana w kości ReRAM. To z kolei pozwala na znaczne przyspieszenie operacji zapisu, zmniejszenie poboru energii oraz wydłużenie życia urządzenia.

Operacja zapisu kontrolowana jest przez trzy algorytmy. Najpierw AF (algorytm przeciwfragmentacyjny) zapisuje dane w ReRAM i dopiero wtedy, gdy zapełni całą stronę (16 kilobitów) przenosi je do NAND. Gdy natomiast zachodzi potrzeba nadpisania danych do akcji wkracza algorytm RAAF (reconsider as a fragmentation), który przenosi całą stronę do ReRAM, zapobiegając fragmentacji danych w NAND.

Trzecim z algorytmów jest MRU (most recently used table), który odpowiada za przechowywanie w ReRAM tych danych, które są najczęściej odczytywane.

Symulacje kontrolera przeprowadzone przez zespół Takeuchiego dowiodły, że taka architektura zapewni 11-krotne przyspieszenie zapisu, zmniejszenie konsumpcji energii o 93% oraz wydłużenie czasu życia 6,9 razy. Pod warunkiem jednak, że kontrolery NAND i ReRAM są połączone za pomocą technologii TSV. Nawet jednak bez TSV można osiągnąć bardzo podobne rezultaty.

Źródło: kopalniawiedzy.pl

Autor wpisu: pw

Wypowiedz się

Musiszsię zalogować aby dodać komentarz.