HP snart klar med afløseren for SSD: Memristoren er datalogers urgamle drøm
SSD-drev med flash-hukommelse kan virkelig sætte fart på et storage-system, men teknologien har også en bagside: Hukommelsen har begrænset holdbarhed og kan kun holde til et vist antal overskrivninger.
Det betyder, at et storage-system er nødt til at økonomisere med skrivningerne for at få drevene til at holde så længe som muligt.
»Vi har indbygget teknologier til at begrænse antallet af skrivninger til drevene og minimeret garbage collection, så vi kun laver de mest nødvendige skrivninger. Men de nye typer af non-volatile-hukommelse har ikke de samme negative egenskaber som flash,« siger HP's tekniske direktør. Milan Shetti, til Version2.
Selvom flash-hukommelse lige nu er det nye varme emne i storage-verdenen, er der ifølge Milan Shetti kun tale om et skridt på vejen til at opfylde den vision, datalogerne har haft, siden de første moderne computere så dagens lys.
»Datalogerne har altid ønsket sig et lager, som har de samme karakteristika som RAM i form af hastighed, men også kan holde på dataene, når strømmen afbrydes. Det blev der forsket i allerede i 1950'erne,« siger Milan Shetti.
RAM bruger hurtige chipkredsløb, hvor svartiderne i dag måles i nanosekunder, mens en harddisks svartider måles i millisekunder. Det gør det ekstremt vigtigt i forhold til, hvor hurtigt en applikation kan arbejde, om den skal vente på at læse eller skrive data til en RAM-chip eller en harddisk.
Flash-hukommelse er også baseret på chips og er én af de såkaldt non-volatile hukommelsestyper, altså chipbaserede lagermedier, som kan holde på data uden strøm.
Men mens RAM-kredsløb kan klare et i praksis ubegrænset antal overskrivninger, så kan de mest brugte typer NAND-hukommelsesceller, som bruges i flash-baserede SSD-drev, typisk tåle mellem 100.000 og én million overskrivninger.
Samtidig er der visse flaskehalse i opbygningen af SSD-drev baseret på flash-hukommelse, som betyder, at hastighederne i praksis endnu ikke kan måle sig med RAM, selvom hastigheden typisk er højere i forhold til konventionelle harddiske.
»Men der er nye teknologier som memristoren og andre typer non-volatile hukommelse på vej,« siger Milan Shetti.
Memristoren er én af de grundlæggende typer kredsløb, som længe har eksisteret i teorien, men som endnu ikke har nået et produktionsmodent stadie.
HP's forskningsafdeling har dog udviklet en type memristor, som vil kunne bruges til lagermedier, og den kan blive én af de første afløsere for NAND-baseret flash-hukommelse.
»Det kommer, men det er svært at sige præcis hvornår. Men det kommer til at ske inden for de næste år,« siger Milan Shetti.
Kommentarer (8)
Der er da ikke noget nyt i non-volatile memory http://www.version2.dk/leksikon/Core
Det fyldte bare en del i de dage
HP snart klar med afløseren for SSD
Det vil jo stadig kaldes en SSD (solid state disk), selv om der er memristorer i. Memristorer er jo også solid state.
En bedre overskift ville have været "HP snart klar med afløseren for flash-hukommelse"
Jeg vil jo nok nærmere sige. "HP overhovedet ikke i nærheden af at være klar med ny SSD"
De har lavet noget forskning og håber på at de kan lave et produkt. Der lyder lidt optimistisk at påstå det kommer indenfor få år. Og som med alt andet f.eks. nuværende SSD, så er der sikkert andre problemer med de nye komponenter.
Nu havde jeg lige glædet mig til at læse om hvad HP havde at byde på, og så er artiklen en gennemgang af de problemer de andre teknologi trækkes med.
Artiklen kommer med absolut ingen oplysninger om det overskriften indikerer: Holdbarhed, hastighed, en nærmere beskrivelse af teknologien bag etc.
Det eneste i artiklen der handler om Memristoren er de sidste to linjer: "»Det kommer, men det er svært at sige præcis hvornår. Men det kommer til at ske inden for de næste år,« siger Milan Shetti."
...de mest brugte typer NAND-hukommelsesceller, som bruges i flash-baserede SSD-drev, typisk tåle mellem 100.000 og én million overskrivninger.
Dette gælder for dyre enterprise SSD'er baseret på SLC. De mest brugte NAND-hukommelsesceller er imidlertid MLC baseret, og den moderne 22nm inkarnation af disse der bruges af Intel, Samsung mf. har faktisk kun omkring 3000 erase/write cycles:
Det er kun ved over-provisioning og smarte algoritmer i controlleren, at MLC overhovedet kan bruges til noget. Hvis man har en USB flash stick kan man relativ nemt selv undersøge emnet, ved at skrive til samme placering igen og igen - der er nemlig ingen af førnævnte mekanismer til steder.
Man sætter flash direkte i motherboardet (måske i sokler).
Man skal sørge for at den fysiske memory-map kan holde mere end fysisk-ram + flashdiske (64bit processor). Den fysiske map indeholder på nogle adresser ram(normal pc) på andre disk (i flash rom)
Man skal sørge for at den logiske(virtuelle) memory-map kan holde mere end fysisk-ram + åbne filer (mmap2=commited)flashdiske (32bit processor er ikke nok ved f.eks. 8GB ram + 16GByte committed mmap).
På denne måde slipperman også for at flytte data fra disk til phy-ram. Når først man har committed f.eks. .text i en kørende fil så er den i fysisk-mem og bliver der. (.data segmenter skal dog copy-on-first-writes til phy-ram, men kun de pages der skrives til)
Ja, - Ja Bare giv mig thumb-down, som i plejer men jeg får det til at computeren bliver mindst 100 gange hurtigere på denne måde. (med samme MB ram, MB åbne filer, CPU o.s.v) SATA er ekstremt langsomt (i forhold til læse hastigheden på flash) Det er rimeligt få byte der skrives på disk måske <1/100 af læse.
Mens det selvfølgelig er en interessant tanke at integrere flash-logikken direkte på motherboardet, er der bare meget mere i spil end den rå overførselshastighed imellem systemets bus og SSDens flash hukommelse.
Skrivning til flash er ikke adresserbar på byte-, word- eller cachelinjeniveau som RAM er det (man skriver hele blokke), og af hensyn til netop slid/antal overskrivninger, er der ikke en én-til-én mapning fra logisk adresse til fysisk lagerpladsering. Det er derfor, du ikke ser flash chips som en forlængelse af RAM. Til indbygget brug findes MiniSATA, der benytter en mini-PCIe bus, men alligevel sér man ikke 2 eller 10 gange hurtigere overførsler af den grund.
Med andre ord: Hverken memristorer eller flashteknologi kan afskaffe lagerhierarkiet, men pris og hastighed går stadig den rigtige vej.
Det er det forskere plejer at kalde "Vi har ingen anelse" der så omskrives i marketing afdelingen... Alle ved at der kan ske meget i løbet af et år, måske kommer netop det gennembrud der skal til for at teknologien kommer til at virke i virkeligheden og ikke blot på papir/i simulationer/ved -200C etc. etc.

