DRAM-Mindre SSD enheter är en typ av SSD som, som namnet antyder, inte har DRAM-minne ombord och därför är mycket billigare än konventionella SSD-enheter. Men hur gör bristen på RAM påverkar en sådan SSD och varför? I den här artikeln förklarar vi hur datatillgång till en SSD är, hur bristen på DRAM påverkar vissa SSD-enheter och vad är framtiden för denna typ av kringutrustning.
En SSD-enhet är för närvarande mycket dyrare än en hårddisk när det gäller lagringskostnader, till detta måste vi lägga till de perioder då RAM stiger i pris eller lider av brist. I dessa tider är DRAM-Less SSD-enheter de billigaste om vi jämför deras lagringskapacitet efter pris med andra SSD-enheter. Men är de rätta när det gäller prestanda?
Flash-styrenheten på SSD-enheter
För att förstå existensen av Flash Controller måste vi förstå det sätt på vilket CPU kommunicerar med kringutrustning på PC, detta är vad vi kallar Memory Mapped I / O, vilket översätts till I / O genom minneskartläggning. Denna teknik består av att tilldela varje kringutrustning en serie minnesadresser. På ett sådant sätt att när processorn gör en begäran till minnesadressen kommunicerar den med den minnesadressen.
Fördelen att detta har, för att kommunicera med resten av systemminnena, är att detta gör det möjligt för dem att se resten av minnena som en universell brunn av RAM. Det tillåter även CPU att kommunicera med minnet i de olika kringutrustningen som om den vore en del av sitt eget minne.
Detta beror på att processorn använder ett virtuellt adressystem som genomgår en omvandling till fysiska adresser i processen. Vi kommer inte att gå in på den här artikeln om åtkomst till RAM, men vi måste ta hänsyn till att varje minne i systemet har sin egen fysiska adressering, så för att komma åt minnet är en enhet som ansvarar för översättningen nödvändig. adresserna, när det gäller RAM är minneskontrollern, som för närvarande är integrerad i processorer.
När det gäller SSD- eller solid state-skivor finns det flashkontrollen, dess uppgift är densamma som RAM-minneskontrollern, men istället för att göra det med RAM-minnet gör den det med det flashminne som finns i SSD. . Till skillnad från minneskontrollern har den inte integrerats i processorn idag.
Varför har de flesta SSD-enheter DRAM-minne?
Vid åtkomst till vilken typ av minne som helst krävs en minneskarta, vilket är en datastruktur som berättar CPU: n hur minnet är organiserat. I processorer med virtuellt minnesstöd hänvisar det till sidtabeller, som lagrar överensstämmelsen mellan den virtuella adresseringen som CPU använder för att kommunicera med minnet och den fysiska och verkliga adresseringen av minnet.
Sidtabeller lagras vanligtvis i RAM och används inte av själva CPU: n utan av en av dess enheter, MMU, som finns i minneskontrollern och är den enhet som ansvarar för att hantera RAM-minnet. Innan vi har kommenterat att funktionen för Flash-styrenheten är densamma som RAM-minnesstyrenheten, men för flashminnet.
Problemet? Adressflyttningsprocessen kräver mycket snabbt minne, så det kan inte göras i NAND Flash eftersom åtkomstlatensen skulle vara tillräckligt hög för att helt eliminera alla fördelar med SSD. Det är därför de flesta SSD-datorer har en bra RAM-minne, som tjänar till att spara adressöverföringstabellen och för att kunna komma åt de data som krävs av CPU så snabbt som möjligt.
Varför är prestandan på en DRAM-Less SSD lägre?
Ja, och de kallas DRAMLess, deras särdrag? De är mycket billigare än konventionella SSD-enheter på grund av att de inte har DRAM-minne integrerat i dem. Bristen på en brunn av DRAM-minne tvingar Flash Controller i SSD DRAMMindre att leta efter det näst snabbaste minnet som det har tillgängligt, som även om det verkar kontraproduktivt från avståndet är systemets RAM istället för NAND Flash som finns i egen SSD.
Detta innebär att i en DRAM-mindre SSD för att komma åt adresstabellen måste du göra en begäran som en kringutrustning till IOMMU och detta kommer att göra det till systemets RAM. Anledningen till att det inte når NAND Flash som är närmare beror på att en sådan aktivitetsnivå skulle sluta bära ner SSD mycket snabbare, vilket förkorta SSD-ens livslängd.
Naturligtvis finns det fall där Flash Controller inte använder systemets RAM för att komma åt, utan själva NAND Flash-minnet. Vilka konsekvenser har detta? Mycket snabbare slitage på läs- och skrivcyklerna för SSD: s NVMe-chips, vilket leder till kortare SSD-livslängd.
Framtiden för DRAM-less SSD
En av de saker som efterfrågas i framtiden tack vare antagandet av tekniker som CXL, som kommer att integreras från PCI Express 5.0, är det faktum att kringutrustning kan komma åt RAM-minnesutrymmet direkt utan att behöva gå igenom IOMMU enhet, detta kommer att betyda att DRAM-Less SSD-enheter kommer att vara snabbare.
Denna möjlighet innebär att minneskontrollern integrerad i processorerna fungerar som Flash-minneskontrollen, vilket gör att NVMe-minneskretsarna kan nås direkt. Till detta måste läggas förekomsten av DIMM-moduler som inte har RAM-minneschip utan snarare icke-flyktigt minne. Ska vi utöka lagringen av våra framtida datorer med DIMM-moduler? Vem vet, tekniken finns där.
Den andra möjligheten är användningen av inbäddat minne, särskilt med hjälp av 3DIC-konfigurationer för att placera DRAM som används som cache ovanpå minneskontrollen. DRAM skulle fortfarande vara men inte på ett separat chip men inbäddat i minneskontrollern via en vertikal sammankoppling. På grund av närheten till detta minne skulle det bli snabbare
Vi kommer att se båda koncepten i framtiden, även om vi i det andra fallet kommer att se det mer i processorer utan att Flash-styrenheten är integrerad i dem.
