Mejoran la tabla de hash empleada en las matrices de memoria no volátil

Las plataformas de almacenamiento basadas en memoria no volátil (NVM) son cada vez más comunes, y ya se consideran como fundamentales para muchas aplicaciones de nueva generación, debido a su rendimiento, fiabilidad, bajo consumo y factor de forma reducido. Pero la industria continúa desarrollando nuevas formas de mejorar el rendimiento, siguiendo varias líneas de investigación.

Ahora, un equipo de tres investigadores de la Universidad Jiao Tong de Shanghai (China) ha publicado un trabajo en el que proponen el uso de una nueva tabla de hash en las matrices de almacenamiento NVM, que mejoraría el rendimiento de lectura y escritura de datos con respecto a los esquemas tradicionales. Su propuesta, que han denominado Rewo-Hash, se enfoca especialmente en las plataformas basadas en la memoria Optane DC Persistent Memory, del fabricante Intel, una de las por ahora escasas plataformas de almacenamiento emergente basadas en nuevos formatos de memoria no volátil.

Destacan que esta memoria tiene características diferentes a la memoria no volátil convencional (como 3D NAND) que se pueden mejorar para incrementar el rendimiento inicial. Las principales son una granularidad de acceso a los bloques de memoria, la nivelación de desgaste de la capa de hardware, una latencia de lectura notablemente superior a DRAM, con una latencia de escritura mucho mayor que en esta memoria. 

Esto genera una serie de desafíos que los investigadores afirman haber resuelto gracias a su esquema Rewo-Hash, una tabla hash optimizada para acelerar la lectura y escritura de datos, que cuenta con tres características principales. La primera es que se mantiene una copia de la tabla hash en la memoria de trabajo (DRAM) para acelerar las solicitudes de búsqueda de datos. La segunda es un mecanismo de registro que denominan “atómico”, para acelerar las operaciones de escritura, y la tercera un esquema de sincronización eficiente entre la tabla ubicada en la memoria persistente y la que se encuentra en la caché DRAM.

Según las pruebas que han realizado y que publican en su trabajo estos investigadores, con esta tabla hash rediseñada se lograría una reducción de entre 1,73 y 2,7 veces en la latencia de lectura y de entre 1,46 y 3,11 veces en la latencia de escritura. Además, afirman que puede superar e rendimiento de las actuales tablas de hash para plataformas NVM entre 1,65 y 4,24 veces, para varias cargas de trabajo de almacenamiento.

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