Una vista previa de las unidades de disco futuras

Un nuevo tipo de tecnología de almacenamiento de datos, llamado memoria de cambio de fase, ha demostrado ser capaz de escribir algunos tipos de datos más rápido que el almacenamiento convencional basado en flash. Las pruebas utilizaron un disco duro basado en prototipos de chips de memoria de cambio de fase.

Acceso rápido: Este prototipo de disco duro fabricado con chips de memoria de cambio de fase puede leer algunos datos más rápido que un disco duro flash comercial.

Los discos basados ​​en chips de memoria flash de estado sólido se utilizan cada vez más en computadoras y servidores porque funcionan más rápido que los discos duros magnéticos convencionales. El rendimiento de la unidad de disco de cambio de fase experimental, creada por investigadores de la Universidad de California en San Diego, sugiere que no pasará mucho tiempo antes de que la tecnología pueda dar a los dispositivos informáticos otro impulso de velocidad.



El prototipo creado por los investigadores es el primero en comparar públicamente el rendimiento de un chip de memoria de cambio de fase que funciona en una unidad de disco. Varias empresas de semiconductores están trabajando en chips de cambio de fase, pero no han publicado información sobre los dispositivos de almacenamiento construidos con ellos.

Los chips de cambio de fase no están listos para el horario de máxima audiencia, pero si la tecnología continúa desarrollándose, así se verán [las unidades de estado sólido] en los próximos años, dice Steve Swanson , quien construyó el prototipo, conocido como Ónix , con colegas. Tenía una capacidad de datos de ocho gigabytes y se enfrentaba a lo que Swanson llama una unidad flash de alta gama de 80 GB hecha para su uso en servidores.

Cuando se trataba de escribir pequeños fragmentos de datos del orden de kilobytes de tamaño, Onyx era entre un 70% y un 120% más rápido que el disco comercial. Al mismo tiempo, el prototipo colocó una carga computacional significativamente menor en el procesador de la computadora que lo usaba. También era mucho más rápido para leer datos que la unidad flash al acceder a bloques de datos de cualquier tamaño. El tipo de patrones de lectura y escritura de gran volumen y pequeño tamaño en los que se destacó Onyx son un sello distintivo del tipo de cálculos involucrados en el análisis de redes sociales como las de Twitter, dice Swanson. Sin embargo, Onyx fue mucho más lento para escribir grandes cantidades de datos que su competidor establecido comercialmente.

Onyx se construyó utilizando prototipos de chips de cambio de fase fabricados por Micrón , una empresa que trabaja para comercializar la tecnología. Los chips almacenan datos en un tipo de vidrio, utilizando pequeñas ráfagas de calor para cambiar secciones del material entre dos estados o fases diferentes, que representan unos y ceros digitales. En una fase, los átomos del vidrio están dispuestos en una red cristalina ordenada, en la otra tienen una disposición amorfa y desorganizada.

El rendimiento de Onyx surge del proceso mucho más simple de escribir datos en un chip de cambio de fase en comparación con un chip flash, que almacena datos como islas de carga eléctrica en trozos de semiconductores, dice Swanson. Los chips flash no pueden reescribir bits individuales de información (1 o 0) a pedido. En su lugar, tienen que borrar datos en páginas de un tamaño fijo y luego volver a programar en los datos deseados. Eso limita la velocidad de la tecnología. Se requiere un dispositivo de memoria flash para que el software mantenga un pequeño registro a medida que avanza qué datos son correctos, dice Swanson. Con la memoria de cambio de fase, puede reescribir arbitrariamente lo que necesita.

Sudhanva Gurumurthi , que investiga arquitectura de computadoras en Virginia Tech, dice que el proyecto de San Diego es una demostración valiosa de las verdaderas capacidades de los chips de memoria de cambio de fase. Muchas investigaciones han simulado cómo funcionarían, pero esto brinda información sobre las complejidades que una simulación no puede capturar, dice. Pero será el precio de la tecnología lo que determinará cuándo se convertirá en una tecnología competitiva, dice Gurumurthi.

La investigación de Gurumurthi sugiere que el uso de la memoria de cambio de fase en combinación con la memoria flash podría hacer que la nueva tecnología llegue al mercado antes del día en que sea lo suficientemente barata para usarse en unidades dedicadas. Las simulaciones mostraron que agregar un pequeño búfer de memoria de cambio de fase a una unidad flash podría simplificar el proceso de escritura de pequeños fragmentos de datos, el tipo de operación donde la memoria flash funciona peor. Descubrimos que mejora significativamente el rendimiento, dice Gurumurthi. Eso podría ser suficiente para compensar el costo de agregar una pequeña cantidad de memoria de cambio de fase.

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