يابانيون يطورون قرصاً تخزينياً بأداء وسرعة فائقين

استطاع فريق بحث ياباني تطوير معمارية جديدة للقرص التخزيني الهجين ذات الحالة الساكنة (Hybird-SSD) يمزج بين ذاكرة الوصول العشوائي المعروفة باسم (ReRAM) والذاكرة الفلاشية (NAND)، من شأنها تعزيز السرعة والكفاءة في الأداء والعمليات بمعدل 11 مرة أسرع من الوسيط التخزيني (SSD) التقليدي، فضلا عن الاستهلاك المنخفض للطاقة بنسبة 93%، بالإضافة إلى إطالة عمر القرص الصلب بحالته الساكنة بمعدل 7 مرات، مقارنة بالذاكرة الفلاشية NAND. فقد تمكن باحثو كلية العلوم والهندسة بجامعة Chuo اليابانية تحت إشراف الدكتور تاكوشي كين رئيس قسم هندسة الإلكترونيات والاتصالات الكهربائية من إنتاج نموذج أولي من قرص Solde State هجين مكون من ذاكرة فلاشية NAND بسعة 256 جيغابايت والذاكرة ReRAM بسعة 8 جيغابايت، قادر على قراءة وكتابة وإعادة كتابة البيانات بسرعة عالية جداً، بمعدل 11 مرة مقارنة بالقرص الصلب SSD التقليدي الذي يستخدم الذاكرة الفلاشية NAND فقط، فضلاً عن الاستهلاك المنخفض للطاقة بنسبة 93 في المائة، بالإضافة إلى تحسين أداء SSD وإطالة عمره بمعدل 7 مرات مقارنة بنظيره المستخدم للذاكرة الفلاشية فقط.
فمن المعروف أن حجم أصغر وحدة في الذاكرة الفلاشية NAND وهي الصفحة تبلغ 16 كيلوبايت لكتابة البيانات، فضلاً عن عدم إمكانية إعادة كتابة البيانات مرة أخرى، إلا بعد حذف بيانات أصلية، فضلا عن تقليل الأداء وزيادة استهلاك الطاقة. في المقابل يتم التحكم في كتابة البيانات باستخدام النموذج الهجين المعتمد على الذاكرة الفلاشية والذاكرة العشوائية معا، باستخدام ثلاثة خوارزميات بمعدل 30 مرة أسرع من نظيرتها بالذاكرة الفلاشية (NAND) فقط. ووفقا لبيانات الباحثين، فإن إعادة كتابة البيانات بالذاكرة الفلاشية تصل سرعتها 30 ألف، مقارنة بسرعة نظيرتها بالذاكرة ReRAM التي تبلغ 100 ألف. فبفضل تكنولوجيا ثلاثية الأبعاد، أو ما تعرف بالمصطلح Through Silicon Via المعروفة اختصاراً بالرمز TSV، تمكن الباحثون من دمج طبقة من ذاكرة ReRAM بين الذاكرة الفلاشية NAND والناقل أو المتحكم SSD-Controller هو معالج صغير مدمج بالوسيط التخزيني Solde State لاستقبال البيانات وحفظها واسترجاعها وتحديد سرعة القرص الصلب مدمج به أيضا ذاكرة DRAM-Cache. يشار هنا إلى أنه منذ سنوات تبحث مختلف الشركات العاملة في مجال التقنية على إنتاج وسيط تخزيني جديد يعرف باسم Resistive Random Access Memory المعروفة اختصارا ب ReRAM، فعلى سبيل المثال تعاونت شركة HP مع شركة هاينكس، وشركة CHARP بالتعاون مع شركة Elpida، وكذلك شركة Samsung من أجل تطوير الذاكرة العشوائية ReRAM القائمة على تقنية Memristor أو الذاكرة المقاومة.