Desarrollan una capa FTL basada en compresión para acelerar los SSD

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Western Digital WS SSD Blue SN570 NVMe_2

Investigadores iranís y canadienses han desarrollado un esquema de capa de traducción flash (FTL) híbrido basado en compresión, pensado especialmente para los SSD empleados en ordenadores personales. Su propuesta optimiza las operaciones de lectura y escritura en la memoria flash multinivel comprimiendo las páginas lógicas antes de almacenarlas en una página física libre, reduciendo el espacio requerido y acelerando el proceso con respecto a la tecnología actual.

Para que un sistema informático pueda trabajar con un disco de estado sólido (SSD) es necesario emplear un sistema de traducción que organice los datos de forma que puedan ser guardados en la particular arquitectura de la memoria NAND. Este sistema se denomina Capa de Traducción Flash (FTL), que a modo de firmware gestiona las operaciones de lectura, escritura y borrado de celdas en la memoria.

La eficacia del sistema FTL impacta directamente en el rendimiento del dispositivo y en la vida útil de los propios chips, y existen diferentes diseños FTL que responden a las necesidades de cada categoría de SSD. En los discos basados en memoria MLC, TLC o QLC las celdas son capaces de almacenar varios bits, y su rendimiento y vida útil son mucho menores que los de las unidades SLC, generalmente usadas en aplicaciones profesionales. Por su parte, los discos construidos con memoria multinivel se utilizan para aplicaciones menos exigentes, como la computación personal, donde las cargas de trabajo no son tan agresivas con los chips.

Para mejorar el desempeño de los SSD con memoria multinivel un equipo de investigadores de la Universidad Kharazmi de Teherán (Irán) y de la Polytechnique Montreal (Canadá), han ideado una FTL híbrida basada en compresión, denominada In Block Update Address Mapping. Esta capa de traducción está enfocada a alargar la vida útil de los chips de memoria NAND multinivel, aplicando compresión a las páginas lógicas antes de almacenarlas en páginas físicas, dejando más páginas libres y utilizando menos las celdas de memoria.

Según las pruebas que han realizado sobre este esquema, la memoria que se necesia para la tabla de mapeo se reduce en un 78% en comparación con los esquemas FTL actuales de este tipo de SSD multinivel. Y las simulaciones que han realizado en baase a cargas de trabajo de la vida real muestran que In Block Update Address Mapping supera a otros esquemas FTL en las operaciones de lectura y escritura.

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