Японцы создали гибридный диск, превосходящий обычные SSD

Группа японских исследователей под руководством профессора Университета Чуо (Chuo University) Кена Такеучи (Ken Takeuchi) разработала архитектуру гибридного SSD-накопителя с использованием чипов памяти ReRAM. Изобретение отличается высокой скоростью перезаписи данных при достаточно большой ёмкости, характерной для традиционных твердотельных дисков.

По сравнению с современными SSD-дисками, которые используют только NAND-микросхемы, производительность гибридного накопителя в операциях записи увеличена в 11 раз. При этом потребляемая мощность снижена на 93%, а жизненный цикл устройства увеличен в 6,9 раза. Эти данные получены на основе испытания прототипа гибридного диска с помощью эмулятора.    

Гибридный диск включает 256 Гбайт NAND-памяти и 8 Гбит ReRAM-памяти. Именно благодаря последней накопитель и обеспечивает высочайшую производительность в операциях случайного доступа.

Запись данных управляется с помощью трёх алгоритмов. Первый называется «антифрагментом» (anti-fragment). Малые порции данных записываются в сектора ReRAM-памяти. Когда их ёмкость превышает одну страницу, они перезаписываются в NAND-микросхему. Учитывая малую ёмкость ReRAM, когда она слишком переполнена, допускается перенос в NAND-чипы данных, которые занимают 60% объёма страницы памяти. Также во избежание фрагментации данных в NAND-памяти используется алгоритм RAAF (reconsider as a fragmentation), который при затирании малых порций данных в NAND-памяти после записи страницы переносит её обратно в ReRAM-пространство. Третий алгоритм под названием MRU (most recently used table) предусматривает сохранение наиболее часто используемых данных в ReRAM.       

Новая архитектура будет представлена в рамках конференции Symposium on VLSI Circuits, которая проходит с 13 по 15 июня в США.