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Modificaciones del sistema de archivos para acelerar la escritura en memorias flash

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WD my passport SSD

Un equipo de ingenieros informáticos de Corea ha desarrollado un nuevo esquema de árbol para el sistema de archivos de los SSD y las memorias flash que permitiría acelerar el rendimiento de escritura secuencial. Para ello han optado por una estructura de nodos en cascada que reduce las operaciones de escritura innecesarias y acelera el rendimiento en estas operaciones.

Para organizar los datos en el sistema de archivos del almacenamiento flash se emplea una estructura denominada arbol-B (B-Tree), similar a la de las bases de datos o sistemas operativos. Pero los esquemas empleados hasta ahora provienen de los sistemas de archivos tradicionalmente utilizados en otros soportes de almacenamiento, y en el caso de los SSD y las memorias flash genera ciertos problemas.

Uno de ellos se manifiesta en los procesos de escritura secuencial, porque la propia naturaleza de la memoria de estado sólido obliga a realizar un proceso de borrado previo de las celdas seleccionadas para la próxima escritura, y las estructuras de árbol tradicionales introducen un retraso en el proceso que afecta al rendimiento. La industria no desconoce este problema y desde la creación de los SSD se han propuesto diferentes esquemas de B-tree para el almacenamiento de estado sólido.

Ahora, un grupo de ingenieros coreanos de la Universidad de Hanyang, en colaboración con especialistas de las compañías SK Hynix y FW Nextgen Tech, han propuesto un nuevo esquema que pretende mejorar el rendimiento logrado hasta ahora en las escrituras secuenciales. Su idea se basa en la utilización de nodos de datos en cascada, en vez de las clásicas estructuras de árbol convencionales.

Según las explicaciones que han publicado en su artículo, su esquema “reduce el número de operaciones de escritura y mejora las escrituras secuenciales mediante el empleo de nodos de memoria en cascada. La estructura del índice B-tree propuesta retrasa las actualizaciones para los nodos B-tree modificados y luego realiza escrituras por lotes en cascada”. Según las pruebas que han realizado, empleando análisis matemático y ciertos experimentos, su esquema de árbol logra mejorar el rendimiento de cualquier otro existente, especialmente en las tareas de escritura secuencial. Y, teniendo en cuenta que en la investigación participa un miembro de juna importante compañía de memoria, cabe esperar que este avance acabe viendo la luz.

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