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Un'anteprima delle future unità disco
Un nuovo tipo di tecnologia di archiviazione dei dati, chiamata memoria a cambiamento di fase, si è dimostrata in grado di scrivere alcuni tipi di dati più velocemente rispetto all'archiviazione convenzionale basata su flash. I test hanno utilizzato un disco rigido basato su prototipi di chip di memoria a cambiamento di fase.
Accesso rapido: Questo prototipo di disco rigido realizzato utilizzando chip di memoria a cambiamento di fase può leggere alcuni dati più velocemente di un disco rigido flash commerciale.
I dischi basati su chip di memoria flash a stato solido sono sempre più utilizzati in computer e server perché hanno prestazioni più veloci dei tradizionali dischi rigidi magnetici. Le prestazioni dell'unità disco sperimentale a cambiamento di fase, creata dai ricercatori dell'Università della California a San Diego, suggeriscono che non passerà molto tempo prima che la tecnologia sia in grado di dare ai dispositivi di elaborazione un altro aumento di velocità.
Il prototipo creato dai ricercatori è il primo a valutare pubblicamente le prestazioni di un chip di memoria a cambiamento di fase che funziona in un'unità disco. Diverse aziende di semiconduttori stanno lavorando su chip a cambiamento di fase, ma non hanno rilasciato informazioni sui dispositivi di archiviazione costruiti con essi.
I chip a cambiamento di fase non sono ancora pronti per il debutto, ma se la tecnologia continua a svilupparsi, ecco come appariranno [i dischi a stato solido] nei prossimi anni, afferma Steve Swanson , che costruì il prototipo, noto come Onice , con i colleghi. Aveva una capacità di dati di otto gigabyte e si è scontrato con quella che Swanson chiama un'unità flash da 80 GB di fascia alta realizzata per l'uso nei server.
Quando si trattava di scrivere piccoli blocchi di dati dell'ordine dei kilobyte di dimensione, Onyx era tra il 70 e il 120 percento più veloce dell'unità commerciale. Allo stesso tempo, il prototipo ha posto un carico di calcolo significativamente inferiore sul processore del computer che lo utilizzava. Era anche molto più veloce nella lettura dei dati rispetto all'unità flash quando si accedeva a blocchi di dati di qualsiasi dimensione. Il tipo di grande volume, piccoli modelli di lettura e scrittura in cui Onyx eccelleva sono un segno distintivo del tipo di calcoli coinvolti nell'analisi di social network come quelli di Twitter, afferma Swanson. Tuttavia, Onyx era molto più lento nello scrivere blocchi di dati più grandi rispetto al suo concorrente affermato commercialmente.
Onyx è stato costruito utilizzando prototipi di chip a cambiamento di fase realizzati da Micron , una società che lavora per commercializzare la tecnologia. I chip memorizzano i dati in un tipo di vetro, utilizzando piccole raffiche di calore per commutare sezioni del materiale tra due diversi stati, o fasi, che rappresentano gli 1 e gli 0 digitali. In una fase gli atomi del vetro sono disposti in un reticolo cristallino ordinato, nell'altra hanno una disposizione amorfa e disorganizzata.
Le prestazioni di Onyx derivano dal processo molto più semplice di scrittura dei dati su un chip a cambiamento di fase rispetto a un chip flash, che memorizza i dati come isole di carica elettrica su pezzi di semiconduttore, afferma Swanson. I chip flash non possono riscrivere singoli bit di informazioni, 1 o 0, su richiesta. Devono invece cancellare i dati in pagine di dimensione fissa e poi tornare a programmare nei dati desiderati. Ciò limita la velocità della tecnologia. Richiede un dispositivo di memoria flash affinché il software tenga un piccolo registro man mano che i dati sono corretti, afferma Swanson. Con la memoria a cambiamento di fase puoi semplicemente riscrivere arbitrariamente ciò di cui hai bisogno.
Sudhanva Gurumurthi , che fa ricerca sull'architettura dei computer presso la Virginia Tech, afferma che il progetto di San Diego è una preziosa dimostrazione delle reali capacità dei chip di memoria a cambiamento di fase. Molte ricerche hanno simulato le loro prestazioni, ma questo fornisce approfondimenti sulle complessità che una simulazione non può catturare, dice. Ma sarà il prezzo della tecnologia che determinerà quando diventerà una tecnologia competitiva, afferma Gurumurthi.
La ricerca di Gurumurthi suggerisce che l'utilizzo della memoria a cambiamento di fase in combinazione con la memoria flash potrebbe consentire alla nuova tecnologia di raggiungere il mercato prima del giorno in cui sarà abbastanza economica da essere utilizzata in unità dedicate. Le simulazioni hanno mostrato che l'aggiunta di un piccolo buffer di memoria a cambiamento di fase a un'unità basata su flash potrebbe semplificare il processo di scrittura di piccoli blocchi di dati, il tipo di operazione in cui il flash funziona meno bene. Abbiamo scoperto che migliora significativamente le prestazioni, afferma Gurumurthi. Questo potrebbe essere sufficiente per compensare il costo dell'aggiunta di una piccola quantità di memoria a cambiamento di fase.