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Reducir el número de chips de memoria disminuye el rendimiento de los SSD

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Intel SSD

Al aumentar la capacidad de los discos SSD con nuevos chips 3D NAND de más capas se produce un descenso de la velocidad, debido a que se reduce el número de núcleos de memoria que trabajan en paralelo. Pero un grupo de científicos está investigando cómo recuperar este paralelismo dentro de los chips para mejorar el rendimiento de lectura y escritura.

Una de las ventajas de los SSD frente a los HDD es que, al tener varios chips de memoria, estas unidades trabajan con varias órdenes de lectura y escritura en paralelo. Pero con el desarrollo de los nuevos chips de memoria 3D NAND Flash, compuestos por más capas, los fabricantes han podido reducir el número de chips por unidad, lo que mejora aspectos como la eficiencia energética y permite incrementar el espacio disponible en unidades con el mismo tamaño.

Pero esto tiene consecuencias en el rendimiento, en lo que se refiere a las operaciones de E/S que se realizan en paralelo. Menos núcleos de memoria significa necesariamente menos cantidad de procesos simultáneos, lo que afecta especialmente a los procesos de lectura de pequeños archivos, pero también a otras operaciones. Hasta ahora, esta limitación parecía una consecuencia inevitable del aumento de capacidad de los SSD, pero esto podría cambiar.

Un reciente trabajo conjunto realizado por investigadores de varias universidades de Estados Unidos y Corea del Sur muestra una técnica que permitiría a los SSD basados en SOML de 8 chips superar a los SSD convencionales compuestos por 16 chips de memoria. Estos científicos se hicieron la pregunta de si se podría recuperar este grado de paralelismo dentro de los propios chips.

En respuesta, proponen el uso de un nuevo tipo de operaciones de lectura SOML (una-operación-multiple-localización), que permite realizar diferentes operaciones en diferentes ubicaciones dentro de cada chip, de forma simultánea. Esto, en teoría, permitiría incrementar el número de operaciones paralelas de lectura. Y, según las pruebas preliminares que han realizado, en un SSD basado en SOML con 8 chips de memoria 3D NAND Flash se logra superar el volumen de cargas de trabajo de almacenamiento que se consiguen con unidades SSD convencionales de 16 chips de memoria.

Aunque este nuevo método aún debe probarse en diferentes formatos y tecnologías de SSD, los estudios preliminares son prometedores, y abren las puertas a que la industria pueda continuar incrementando la capacidad de los discos duros de estado sólido sin que se reduzca proporcionalmente el rendimiento de lectura y escritura. Una vez que se compruebe que esta mejoría se puede trasladar a unidades como las empleadas en plataformas de almacenamiento de clase empresarial, el impacto en la industria podría ser significativo.

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