Hybrid-SSD: Japanische Forscher erhöhen Lebensdauer von Nand-Flash-Speicher
Einem Bericht von den Kollegen Tech on zu Folge, haben japanische Forscher einen ersten Prototypen vorgestellt, der die Vorteile von Nand-Flash-Speicher und ReRAM vereint. Das aus der Kombination resultierende Ergebnis ist eine siebenmal höhere Haltbarkeit und massive Leistungsverbesserungen bei Dateien kleiner als 16 KByte.
ReRAM wird als Nachfolger des bekannten Nand-Flash-Speichers gehandelt. Bisher ist diese Speicherart aber noch extrem teuer und nicht für den Massenmarkt geeignet. Japanische Forscher haben sich Gedanken gemacht, wie man aktuellen Nand-Speicher so mit ReRAM kombinieren könne, dass nahezu sämtliche Nachteile von Nand-Speicher aufgehoben würden. Das Ergebnis ist eine Hybrid-SSD mit allen vorteilhaften Eigenschaften von ReRAM und Nand-Speicher.
Zwischen Nand-Chips und dem SSD-Controller wird eine Schicht (layer) ReRAM hinzugefügt. Der ReRAM-Speicher wird genutzt, um die Nachteile von Nand-Flash auszugleichen. Die kleinste beschreibbare Einheit bei Nand-Flash ist 16 KByte (ein Page). Wird nun dieselbe Page überschrieben mit lediglich 512 Byte (ein Sektor), müssten die kompletten 16 KByte in einen anderen Bereich verschoben werden, bevor gelöscht und neu beschrieben werden kann. Die verursachte Latenz verringert mögliche Schreibraten. Genau hier kommt nun der ReRAM ins Spiel. Kleinere Dateien sollen dort gespeichert werden. In der Folge, so die Forscher, könne eine man die Schreibleistung um das elffache erhöhen. Der Energiebedarf sinkt um 93 Prozent. Durch die Entlastung des Nand-Speichers steige zudem die Lebenserwartung um das siebenfache. Mit Hilfe des verwendeten TSV-Stacking-Verfahrens wurden weitere Verbesserungen erreicht, insbesondere bei der Leistungsaufnahme.
Durch ausgeklügelte Algorithmen sollen ungewollte Schreibvorgänge im Nand-Speicher verhindert werden. Gelegentlich geschehen jene noch. Auf 256 GiByte Nand-Speicher kommen beim Prototyp 8 Gigabit ReRAM zum Einsatz. Für den Test des Prototyps wurden Daten aus dem Finanzsektor verwendet. Damit dürfte der Haupteinsatzbereich auch abgesteckt sein. Allerdings mache die Forscher klar, dass je nach Algorithmus auch andere Anwendungsszenarien denkbar sind.
Quelle: Tech on
