DRAM-vähemmän SSD Yksiköt ovat eräänlainen SSD, jolla, kuten nimestä voi päätellä, ei ole DRAM-muistia, ja siksi ne ovat paljon halvempia kuin perinteiset SSD: t. Mutta miten puute RAM vaikuttaa tällaiseen SSD: hen ja miksi? Tässä artikkelissa selitämme, kuinka tietojen käyttö SSD-asemaan on, miten DRAM-muistin puute vaikuttaa joihinkin SSD-levyihin ja mikä on tämäntyyppisten oheislaitteiden tulevaisuus.
SSD-asema on toistaiseksi paljon kalliimpaa kuin kiintolevy tallennuskustannusten kannalta, tähän on lisättävä jaksot, jolloin RAM-muistin hinta nousee tai kärsii puutteesta. Tuolloin DRAM-vähemmän SSD-asemat ovat halvimmat, jos verrataan niiden tallennuskapasiteettia hinnan mukaan muihin SSD-asemiin. Mutta ovatko ne oikeita suorituskyvyn suhteen?
SSD-asemien Flash-ohjain
Flash-ohjaimen olemassaolon ymmärtäminen on ymmärrettävä tapa, jolla prosessori kommunikoi PC: n oheislaitteiden kanssa, mitä me kutsumme muistikartoitetuksi I / O: ksi, joka kääntyy I / O: ksi muistikartoituksella. Tämä tekniikka koostuu kullekin oheislaitteelle sarja muistiosoitteita. Sillä tavalla, että kun keskusyksikkö pyytää pyyntöä mainitulle muistiosoitteelle, se on yhteydessä kyseiseen muistiosoitteeseen.
Tämän etuna on, jotta se voi kommunikoida muiden järjestelmän muistien kanssa, että se antaa heidän nähdä muut muistit yleisenä RAM-kaivona. Se jopa sallii CPU: n olla yhteydessä eri oheislaitteiden muistiin ikään kuin se olisi osa omaa muistiaan.
Tämä johtuu siitä, että CPU käyttää virtuaalista osoitejärjestelmää, joka muuttuu prosessin aikana fyysisiksi osoitteiksi. Emme aio perehtyä tähän RAM-muistin saatavuutta koskevaan artikkeliin, mutta meidän on kuitenkin otettava huomioon, että jokaisella järjestelmän muistilla on oma fyysinen osoitteensa, joten mainitun muistin käyttämiseen tarvitaan kääntämisestä vastaava yksikkö. osoitteet, RAM-muistin ollessa kyseessä, on muistiohjain, joka on tällä hetkellä integroitu suorittimiin.
SSD- tai SSD-levyjen tapauksessa on flash-ohjain, sen tehtävä on sama kuin RAM-muistin ohjain, mutta sen sijaan, että tekisi sen RAM-muistin kanssa, se tekee sen SSD-muistissa olevasta flash-muistista. . Toisin kuin muistiohjain, sitä ei ole integroitu prosessoriin tänään.
Miksi useimmilla SSD-levyillä on DRAM-muistia?
Minkä tyyppistä muistia käytettäessä tarvitaan muistikartta, joka on tietorakenne, joka kertoo keskusyksikölle, miten muisti on järjestetty. Virtuaalimuistitukea käyttävissä suorittimissa se viittaa Sivutaulukoihin, jotka tallentavat vastaavuuden virtuaalisen osoitteen, jota CPU käyttää yhteydenpitoon muistin kanssa, ja muistin fyysisen ja todellisen osoituksen välillä.
Sivupöydät tallennetaan tavallisesti RAM-muistiin, eikä itse CPU, vaan yksi sen yksiköistä, MMU, jota käytetään muistin ohjaimessa ja joka on yksikkö, joka vastaa RAM-muistin hallinnasta. Ennen kuin olemme kommentoineet, että Flash-ohjaimen toiminta on sama kuin RAM-muistin ohjaimen, mutta flash-muistin.
Ongelma? Osoitteensiirtoprosessi vaatii erittäin nopeaa muistia, joten sitä ei voida tehdä NAND Flash -muistissa, koska käyttöviive olisi riittävän korkea poistamaan kaikki SSD-aseman edut. Siksi useimmilla SSD-levyillä on paljon RAM-muistia, mikä säästää osoitteensiirtotaulukkoa ja pääsee käsiksi suorittimen vaatimiin tietoihin mahdollisimman nopeasti.
Miksi DRAM-SSD: n suorituskyky on heikompi?
Kyllä, ja heitä kutsutaan DRAMLessiksi, heidän erityisyytensä? Ne ovat paljon halvempia kuin perinteiset SSD-asemat, koska niihin ei ole integroitu DRAM-muistia. DRAM-muistin kaivon puute pakottaa SSD DRAMLess -laitteen Flash-ohjaimen etsimään toiseksi nopeinta käytettävissä olevaa muistia, joka vaikka etäisyydeltä näyttää tuottavan haittaa, on järjestelmän RAM-muistia NAND-salaman sijasta. oma SSD.
Tämä tarkoittaa, että DRAM-SSD: ssä SSD: ssä osoitetaulukon käyttämiseksi sinun on tehtävä pyyntö oheislaitteena IOMMU: lle ja tämä tekee siitä järjestelmän RAM-muistin. Syy, miksi se ei pääse lähemmälle NAND Flashille, johtuu siitä, että tällainen aktiivisuustaso päätyisi kulkemaan SSD: tä paljon nopeammin, mikä lyhentäisi SSD: n käyttöikää.
Tietysti on tapauksia, joissa Flash-ohjain ei käytä järjestelmän RAM-muistia pääsemiseen, vaan itse NAND-Flash-muistia. Mitä seurauksia sillä on? Paljon nopeampi kuluminen SSD: n NVMe-sirujen luku- ja kirjoitusjaksoissa, mikä lyhentää SSD: n käyttöikää.
DRAM-SSD -asemien tulevaisuus
Yksi asioista, joita tulevaisuudessa haetaan PCI Express 5.0: sta integroitavan CXL: n kaltaisten tekniikoiden käyttöönoton ansiosta, on se, että oheislaitteet pääsevät suoraan RAM-muistitilaan ilman IOMMU: n läpikäyntiä. asema tarkoittaa, että DRAM-vähemmän SSD-asemat ovat nopeammat.
Tämä mahdollisuus tarkoittaa, että keskusyksikköihin integroitu muistinohjain toimii samalla tavalla kuin Flash-muistin ohjain, jolloin NVMe-muistisiruja voidaan käyttää suoraan. Tähän on lisättävä sellaisten DIMM-moduulien olemassaolo, joissa ei ole RAM-muistisiruja, vaan haihtumatonta muistia. Aiomme laajentaa tulevaisuuden tietokoneiden tallennustilaa DIMM-moduuleilla? Kuka tietää, tekniikka on olemassa.
Toinen mahdollisuus on sulautetun muistin käyttö, erityisesti 3DIC-kokoonpanojen avulla välimuistina käytetyn DRAMin asettamiseksi muistin ohjaimen päälle. DRAM olisi edelleen, mutta ei erillisessä sirussa, mutta upotettuna muistin ohjaimeen pystysuoran yhdistämisen kautta. Tämän muistin läheisyyden vuoksi se olisi nopeampi
Näemme molemmat konseptit tulevaisuudessa, vaikka toisessa tapauksessa näemme sen enemmän prosessoreissa ilman Flash-ohjainta, joka on integroitu niihin.
