Náhled budoucích diskových jednotek

Nový typ technologie ukládání dat, nazývaná paměť se změnou fáze, dokázala zapsat některé typy dat rychleji než konvenční úložiště založené na flash. Testy využívaly pevný disk založený na prototypových paměťových čipech se změnou fáze.

Rychlý přístup: Tento prototyp pevného disku vyrobený pomocí paměťových čipů se změnou fáze dokáže číst některá data rychleji než komerční flash disk.

Disky založené na polovodičových paměťových čipech typu flash se stále častěji používají v počítačích a serverech, protože fungují rychleji než běžné magnetické pevné disky. Výkon experimentální diskové jednotky s fázovou změnou, kterou vytvořili vědci z Kalifornské univerzity v San Diegu, naznačuje, že nebude dlouho trvat, než bude tato technologie schopna dodat počítačovým zařízením další zvýšení rychlosti.

Prototyp vytvořený výzkumníky je prvním, který veřejně testoval výkon paměťových čipů se změnou fáze pracujících v diskové jednotce. Několik polovodičových společností pracuje na čipech se změnou fáze, ale nezveřejnily informace o úložných zařízeních, která jsou s nimi postavena.

Čipy s fázovou změnou nejsou zcela připraveny na hlavní vysílací čas, ale pokud se technologie bude nadále vyvíjet, takto budou [pevné disky] vypadat v příštích několika letech, říká Steve Swanson , který postavil prototyp, tzv Onyx , s kolegy. Měl datovou kapacitu osm gigabajtů a šel přímo naproti tomu, co Swanson nazývá špičkovým 80GB flash diskem vyrobeným pro použití na serverech.

Když došlo na zápis malých kousků dat o velikosti řádově kilobajtů, Onyx byl o 70 až 120 procent rychlejší než komerční jednotka. Prototyp zároveň výrazně méně výpočetně zatěžoval procesor počítače, který jej používá. Bylo také mnohem rychlejší při čtení dat než flash disk při přístupu k blokům dat jakékoli velikosti. Typ velkého objemu, malých vzorců čtení a zápisu, ve kterých Onyx exceloval, jsou charakteristickým znakem typu výpočtů používaných při analýze sociálních sítí, jako je Twitter, říká Swanson. Onyx byl však při zápisu větších kusů dat mnohem pomalejší než jeho komerčně zavedená konkurence.

Onyx byl postaven pomocí prototypu čipů se změnou fáze vyrobených firmou Mikron , společnost pracující na komercializaci této technologie. Čipy ukládají data do určitého typu skla pomocí malých výbojů tepla k přepínání částí materiálu mezi dvěma různými stavy nebo fázemi, které představují digitální 1s a 0s. V jedné fázi jsou atomy skla uspořádány v uspořádané krystalové mřížce, ve druhé mají amorfní, neuspořádané uspořádání.

Výkon Onyxu pramení z mnohem jednoduššího procesu zápisu dat do čipu se změnou fáze ve srovnání s flash čipem, který ukládá data jako ostrůvky elektrického náboje na kouscích polovodiče, říká Swanson. Flash čipy nemohou přepisovat jednotlivé bity informací – 1s nebo 0s – na vyžádání. Místo toho musí vymazat data na stránkách pevné velikosti a poté se vrátit k naprogramování požadovaných dat. To omezuje rychlost technologie. Vyžaduje to zařízení s pamětí flash, aby si software vedl malý záznam, jaká data jsou správná, říká Swanson. S pamětí se změnou fáze můžete pouze libovolně přepisovat, co potřebujete.

Sudhanva Gurumurthi , který zkoumá počítačovou architekturu na Virginia Tech, říká, že projekt v San Diegu je cennou ukázkou skutečných schopností paměťových čipů se změnou fáze. Mnoho výzkumů simulovalo, jak by fungovaly, ale to poskytuje pohled na složitosti, které simulace nemůže zachytit, říká. Ale bude to cena technologie, která určí, kdy se stane konkurenceschopnou technologií, říká Gurumurthi.

Výzkum Gurumurthi naznačuje, že použití paměti se změnou fáze v kombinaci s pamětí flash by mohlo vést k tomu, že se nová technologie dostane na trh dříve, než v den, kdy bude dostatečně levná na to, aby ji bylo možné použít ve vyhrazených jednotkách. Simulace ukázaly, že přidání malé vyrovnávací paměti s fázovou změnou paměti na flash disk by mohlo zjednodušit proces zápisu malých částí dat, což je druh operace, kde flash funguje nejméně dobře. Zjistili jsme, že výrazně zlepšuje výkon, říká Gurumurthi. To by mohlo stačit ke kompenzaci nákladů na přidání malého množství paměti se změnou fáze.

skrýt