Группа японских исследователей заявила о разработке технологии, ощутимо увеличивающей скорость записи, энергоэффективность и жизненный цикл твердотельных накопителей. Свои достижения ученые представили на конференции 2014 IEEE International Memory Workshop, прошедшей в Тайбэе с 18 по 21 мая.

В памяти типа NAND невозможна перезапись данных в ту же область, с которой их только что удалили. Данные записываются в свободные ячейки, а старая область становится недоступной. В результате данные фрагментируются, при этом увеличивается недоступная область, а ёмкость накопителя снижается. Для восстановления недоступных областей используется так называемый механизм «сборки мусора», который непрерывно перераспределяет фрагментированные данные и удаляет недоступные блоки SSD. Этот процесс занимает не менее 100 мс, что ощутимо снижает скорость записи накопителя.

В сентябре прошлого года для решения проблемы исследователи разработали метод, который предотвращает фрагментацию. Для этого в программное обеспечение промежуточного слоя внесены некоторые усовершенствования. Но предложенный подход был нацелен исключительно на приложения, работающие с базами данных.

Новая разработка является более универсальным методом и может использоваться для широкого круга приложений. Между файловой системой ОС и переходным слоем флэш-памяти формируется так называемый «скремблер логической адресации блоков», который обеспечивает уменьшение степени фрагментации.

В проведённом моделировании исследователи показали, что новая технология позволяет увеличить скорость записи SSD в четыре раза (только в отдельных ситуациях, в некоторых приложениях прирост намного меньший). При этом потребляемая мощность снижается на 60%, а количество циклов записи/стирания уменьшается на 55%, благодаря чему накопитель меньше изнашивается. Важно, что для использования новой технологии не нужно вносить никаких изменений в сами микросхемы, достаточно интегрировать соответствующее промежуточное ПО в существующие SSD.