Научные сотрудники Корейского института науки и передовых технологий (KAIST) объявили о разработке полупроводниковой структуры для нового поколения твердотельных накопителей (SSD), которая способна повысить производительность чтения/записи устройств и расширить их срок службы. Об этом сообщает сайт KAIST. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
В последние годы наблюдается рост спроса на большие объемы данных для обучения моделей ИИ, а соответственно, и спрос на твердотельные накопители (SSD) – устройства хранения данных для центров обработки данных и облачных сервисов также увеличился. Однако внутренние компоненты существующих твердотельных накопителей, в силу достижения предельной плотности своей структуры, стали ограничивать их максимальную производительность.
Исследовательская группа из Школы электротехники (EE) KAIST под руководством профессора Донджуна Кима объявила о разработке принципиально новой полупроводниковой структуры системы SSD, которая может повысить производительность чтения/записи устройств следующего поколения и расширить их срок службы благодаря более высокопроизводительным модульным системам.
Помимо Донджуна Кима, ведущего исследователя в области компьютерной архитектуры, в работе научной группы приял участие профессор Мёнсу Юнг, авторитетный специалист в области устройств хранения данных компьютерных систем. В KAIST обоих специалистов назвали «всемирно известными исследователями» в сфере создания современной электроники.
Группа профессора Кима определила типы ограничений для тесно связанных структур в существующих конструкциях SSD, выделив компоненты, расположенные ближе к центральному процессору (названные разработчиками «интерфейсными») и расположенные ближе к флэш-памяти (условно названные «серверными»).
С учетом этого, южнокорейские исследователи предложили концепцию «несвязанной» структуры, которая может максимизировать производительность твердотельных накопителей за счет настройки специализированной внутренней сети на кристалле флэш-памяти. Этот метод использует сетевую технологию на кристалле, которая может свободно отправлять пакетные данные внутри чипа и часто используется для разработки полупроводниковых систем, не требующих наличия модулей флэш-памяти, таких как ЦП и графические процессоры.
Исследователи KAIST построили внутричиповую сеть специально для флэш-памяти, чтобы обеспечить передачу данных между внутренним флэш-контроллером, предложив несвязанную структуру, которая может свести к минимуму падение производительности. Новая структура SSD, по их оценке, способна ускорить некоторые функции уровня преобразования флэш-памяти – критически важного элемента для управления SSD, чтобы позволить флэш-памяти активно преодолевать свои ограничения.
Еще одним преимуществом представленной «несвязанной» модульной структуры является то, что уровень преобразования флэш-памяти не ограничивается, в то время как внешний и внутренний дизайны устройств могут выполняться независимо друг от друга.
Благодаря новой структуре, исследователи KAIST смогли увеличить время отклика в 21 раз по сравнению с существующими системами и увеличить срок службы твердотельных накопителей на 23%, применив встроенный в структуру метод обнаружения дефектов.
Профессор Донгджун Ким, руководивший исследованием, отметил: «Эта разработка важна тем, что она определила структурные ограничения существующих твердотельных накопителей и показало, что сетевые технологии на кристалле, основанные на полупроводниках системной памяти, таких как процессоры, могут заставить оборудование работать производительнее, а «несвязанная» архитектура устройств может использоваться для различных приложений».
В пресс-релизе KAIST отмечено, что проведенное исследование финансировалось Национальным исследовательским фондом Республики Корея и корпорацией Samsung Electronics.