SSD, velocità di scrittura a 4,2 Gbps grazie a Toshiba

Toshiba e un gruppo di università giapponesi hanno studiato una tecnologia di alimentazione che può migliorare la velocità di scrittura di un SSD del 60%, portandola a 4,2 Gbps. La nuova tecnologia controlla dinamicamente l'energia fornita in base al numero di memorie NAND flash che operano in parallelo.  

"Mentre la velocità delle interfacce cresce rapidamente, quella delle memoria NAND flash resta indietro", ha dichiarato Ken Takeuchi, professore dell'Università di Tokyo. "In poche parole a meno che la velocità delle memorie NAND flash non migliori drasticamente, non è possibile realizzare SSD ad alta velocità con consumi abbastanza ridotti da renderli utilizzabili", scrive il sito Tech On.

I ricercatori hanno provato a risolvere il problema usando un sistema di alimentazione con un convertitore boost (convertitore step-up). Il sistema di alimentazione è formato da uno switch ad alta tensione e un circuito di controllo del convertitore boost.

"Negli SSD diverse memorie NAND flash lavorano in parallelo. Il numero di chip che opera in parallelo (il numero dei canali) si modifica a seconda dello stato di scrittura dei dati. Il sistema di alimentazione attuale offre un certo quantitativo di energia senza badare al numero di canali.

Quando si superava un certo numero era impossibile offrire l'energia necessaria per scrivere i dati (20 volt) per ogni chip. Tutto questo limita a circa 15 il numero di canali, bloccando la velocità di scrittura a un massimo di 2,6 Gbps", hanno affermato i ricercatori.

Il problema è stato risolto grazie a una tecnologia che controlla costantemente il numero di canali e modifica il livello di energia fornita ai chip a seconda del numero di canali. Questo sistema è in grado di cambiare la frequenza operativa del convertitore boost tra la modalità "low speed" e "high speed".

La prima entra in gioco in quelle situazioni in cui il numero di canali è ridotto ed è meglio dare importanza al consumi anziché alla velocità operativa. La seconda quando c'è un elevato numero di canali ed è meglio puntare sulla velocità anziché i consumi.

"La chiave del nuovo metodo è una tecnologia che rileva dinamicamente la fluttuazione nella capacità di carico causata dal cambiamento del numero di canali. Include un circuito per generare una tensione di riferimento, che lavora come una tensione di soglia usata per rilevare la fluttuazione in tensione (reference voltage generation circuit)".

Questo circuito ha la funzione di aumentare gradualmente la tensione di riferimento all'azione del convertitore boost. Usando questo circuito con differenti variazioni di ampiezza di tensione è possibile gestire il cambiamento del numero di canali.

Secondo le prime prove la nuova tecnologia permette di aumentare il numero di canali in modalità high-speed fino a 24. Questo consente di migliorare la velocità di scrittura del 60%, raggiungendo i 4,2 Gbps. Con la modalità low speed l'energia richiesta per aumentare la tensione di un chip può essere ridotta del 32%.