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 "تشو-Chuo" اليابانية تحت إشراف الدكتور "تاكوشي كين" رئيس قسم هندسة الإلكترونيات والاتصالات الكهربائية من إنتاج نموذج أولي من قرص "سوليد ستايت" هجين مكون من ذاكرة فلاشية "NAND" بسعة 256 غيغابايت والذاكرة "ReRAM" بسعة 8 غيغابايت، قادر على قراءة وكتابة وإعادة كتابة البيانات بسرعة عالية جدا، 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 المُستخدم 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 "ري رام" 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 "سوليد ستايت" 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 بـ"ReRAM"، فعلى سبيل المثال تعاونت شركة "هيوليت باكارد" مع شركة "هاينكس"، وشركة شارب بالتعاون مع شركة "Elpida"، وكذلك شركة "سامسونج" من أجل تطوير الذاكرة العشوائية "ري رام" القائمة على تقنية "Memristor" أو الذاكرة المقاومة.