Storage

SSD il 300% più veloci, il segreto sta tutto nella logica

SSD che scrivono dati fino al 300% più rapidamente, capaci di consumare fino al 60% in meno e con un incremento del numero di cicli in scrittura/lettura fino al 55%. Il tutto senza cambiare una virgola di come sono prodotte e realizzate le memorie NAND Flash. Pazzia? No, una bellissima opportunità.

Un team di ricercatori giapponesi, guidato dal professore Ken Takeuchi della Chuo University, ha sviluppato una tecnologia che rivede il modo in cui sono archiviati e trattati i dati sugli SSD. Lo studio, presentato durante una conferenza a Taipei che si è tenuta tra il 18 e il 21 maggio, s'intitola "NAND Flash Aware Data Management System for High-Speed SSDs by Garbage Collection Overhead Suppression".

Dietro a questo insieme di parole complicate si nasconde la chiave di tutto. Oggi all'interno di una memoria NAND Flash non è possibile sovrascrivere dati sulla stessa area, rendendo necessaria la scrittura delle informazioni su un'area differente e, successivamente, l'invalidazione della vecchia area. Il dato perciò è frammentato, cresce il livello di aree non valide e la capacità si riduce.

Per questo esiste negli SSD un meccanismo chiamato "garbage collection" che cancella i blocchi invalidati e riarrangia i dati frammentati affinché appaiono "uniti". Un processo che richiede circa 100 millisecondi o più, che sembrano pochissimi nel nostro mondo fatto di secondi, minuti e ore, ma che sono tanti nel microcosmo degli SSD.

Secondo quanto riportato dalla testata nipponica TechOn, il lavoro dei ricercatori ha radici "lontane". Nel settembre dell'anno passato il team ha sviluppato un metodo per impedire la frammentazione dei dati migliorando il middleware per il controllo dell'archiviazione in ambito database. Un middleware SE (storage online) assegna indirizzi logici quando un software accede a un dispositivo di archiviazione e un middleware FTL (flash translation layer) converte indirizzi logici in fisici dal lato controller.

Uno dei grafici pubblicati dai ricercatori giapponesi

La novità di questi giorni è che il team ha messo a punto un metodo che può essere usato per una varietà maggiore di applicazioni. I ricercatori hanno sviluppato un sistema che crea un middleware chiamato "LBA (logical block address) scrambler" tra il file system e il flash translation layer. "Il logical block addess scrambler lavora insieme all'FTL e converte gli indirizzi logici in dati che vengono scritti per ridurre l'effetto della frammentazione".

In pratica piuttosto che scrivere un dato su una nuova pagina vuota, il dato è scritto su una pagina frammentata all'interno di un blocco che sarà successivamente cancellato. Di conseguenza, spiega TechOn, "il rapporto di pagine invalide nel blocco che deve essere cancellato cresce, riducendo il numero di pagine valide da copiare su un'altra area al momento della garbage collection".

Il team di studiosi ha confermato, mediante una simulazione, che la nuova tecnologia può consentire il raggiungimento dei risultati indicati all'inizio della notizia. Purtroppo al momento il tutto rimane una semplice ricerca di laboratorio a meno che qualche produttore di SSD non s'interessi al lavoro svolto e decida di avvalersene per i propri prodotti.