211service.com
Een voorproefje van toekomstige schijven
Een nieuw type gegevensopslagtechnologie, phase-change-geheugen genaamd, is in staat gebleken om sommige soorten gegevens sneller te schrijven dan conventionele op flash gebaseerde opslag. De tests maakten gebruik van een harde schijf op basis van prototype-faseveranderingsgeheugenchips.
Snelle toegang: Dit prototype harde schijf gemaakt met behulp van phase-change geheugenchips kan sommige gegevens sneller lezen dan een commerciële flash harde schijf.
Schijven op basis van solid-state, flash-geheugenchips worden steeds vaker gebruikt in computers en servers omdat ze sneller presteren dan conventionele magnetische harde schijven. De prestaties van de experimentele phase-change disk drive, gemaakt door onderzoekers van de University of California San Diego, suggereren dat het niet lang zal duren voordat die technologie in staat is om computerapparatuur een nieuwe snelheidsboost te geven.
Het prototype dat door de onderzoekers is gemaakt, is het eerste dat de prestaties van een phase-change geheugenchip die in een schijfstation werkt, publiekelijk meet. Verschillende halfgeleiderbedrijven werken aan chips met faseverandering, maar ze hebben geen informatie vrijgegeven over opslagapparaten die ermee zijn gebouwd.
Phase-change-chips zijn nog niet helemaal klaar voor prime time, maar als de technologie zich blijft ontwikkelen, zullen [solid-state drives] er de komende jaren zo uitzien, zegt Steve Swanson , die het prototype bouwde, bekend als Onyx , met collega's. Het had een datacapaciteit van acht gigabyte en ging de strijd aan met wat Swanson een high-end 80 GB flashdrive noemt, gemaakt voor gebruik in servers.
Als het ging om het schrijven van kleine stukjes gegevens in de orde van kilobytes groot, was Onyx tussen de 70 en 120 procent sneller dan de commerciële schijf. Tegelijkertijd legde het prototype aanzienlijk minder rekenkracht op de processor van de computer die het gebruikte. Het was ook veel sneller bij het lezen van gegevens dan de flashdrive bij het openen van gegevensblokken van elke grootte. Het soort grote volumes, kleine lees- en schrijfpatronen waar Onyx in uitblonk, zijn kenmerkend voor het soort berekeningen dat nodig is om sociale netwerken zoals die van Twitter te analyseren, zegt Swanson. Onyx was echter veel langzamer in het schrijven van grotere hoeveelheden gegevens dan zijn commercieel gevestigde concurrent.
Onyx is gebouwd met behulp van prototype phase-change chips gemaakt door Micron , een bedrijf dat bezig is de technologie te commercialiseren. De chips slaan gegevens op in een soort glas, waarbij kleine uitbarstingen van warmte worden gebruikt om delen van het materiaal te schakelen tussen twee verschillende toestanden, of fasen, die digitale enen en nullen vertegenwoordigen. In de ene fase zijn de atomen van het glas gerangschikt in een geordend kristalrooster, in de andere hebben ze een amorfe, ongeorganiseerde opstelling.
De prestaties van Onyx komen voort uit het veel eenvoudigere proces van het schrijven van gegevens naar een phase-change-chip in vergelijking met een flash-chip, die gegevens opslaat als eilanden van elektrische lading op stukjes halfgeleider, zegt Swanson. Flash-chips kunnen op verzoek geen enkele bit informatie - 1s of 0s - herschrijven. In plaats daarvan moeten ze gegevens op pagina's van een vaste grootte wissen en vervolgens teruggaan naar het programma in de gewenste gegevens. Dat beperkt de snelheid van de technologie. Het vereist een flash-geheugenapparaat om software een klein logboek bij te houden van welke gegevens correct zijn, zegt Swanson. Met phase-change geheugen kun je willekeurig herschrijven wat je nodig hebt.
Sudhanva Gurumurthi , die onderzoek doet naar computerarchitectuur bij Virginia Tech, zegt dat het San Diego-project een waardevolle demonstratie is van de ware mogelijkheden van geheugenchips met faseverandering. Veel onderzoek heeft gesimuleerd hoe ze zouden presteren, maar dit geeft inzicht in complexiteiten die een simulatie niet kan vastleggen, zegt hij. Maar het zal de prijs van de technologie zijn die zal bepalen wanneer het een concurrerende technologie wordt, zegt Gurumurthi.
Gurumurthi's onderzoek suggereert dat het gebruik van phase-change-geheugen in combinatie met flash-geheugen ertoe kan leiden dat de nieuwe technologie eerder op de markt komt dan de dag dat deze goedkoop genoeg is om te worden gebruikt in speciale schijven. Simulaties toonden aan dat het toevoegen van een kleine buffer met faseveranderingsgeheugen aan een op flash gebaseerde schijf het proces van het schrijven van kleine stukjes gegevens zou kunnen vereenvoudigen, het soort bewerking waarbij flash het minst goed presteert. We ontdekten dat het de prestaties aanzienlijk verbetert, zegt Gurumurthi. Dat zou voldoende kunnen zijn om de kosten van het toevoegen van een kleine hoeveelheid faseovergangsgeheugen te compenseren.