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- ELETTRONICA OGGI 437 - GIUGNO 2014
DIGITAL
HYBRID MEMORY
queste unità è pronta per mettere a disposizione di aziende
e di utilizzatori finali la capacità di un HDD e prestazioni
tipiche di una SSD.
I vantaggi delle unità ibride
Poiché la quantità di dati prodotti aumenta di pari passo con
la diffusione della condivisione di dati via internet, aumenta
anche la capacità dei dispositivi di storage, quali gli HDD
utilizzati nei PC. Nel contempo, le SSD sono sempre più uti-
lizzate nei PC notebook, grazie ai vantaggi
che offrono in termini di maggiore velocità
di accesso ai dati, tempi ridotti di avvio del
PC, dimensioni compatte e consumi ener-
getici ridotti. L’unità ibrida offre una grande
capacità e prestazioni elevate, combinando
tecnologie di memoria NAND tradizionali,
tecnologie di gestione della memoria NAND
(strumentali nelle tecnologie SSD) e tecno-
logie di sviluppo del prodotto HDD.
La figura 1 mostra una previsione del tipo
di dispositivi di storage integrati che saran-
no utilizzati nei PC notebook. Il picco di
sviluppo dei dispositivi ibridi, che offrono
contemporaneamente grandi capacità ed
elevate velocità di accesso ai dati, man-
tenendo ridotti i costi, è previsto a partire
dalla prima metà del 2012, e si stima che
raggiungerà il 25% del mercato entro il
2015(1).
Architettura
Nella figura 2 è riportata la struttura di base di
un’unità ibrida. Per la memoria cache, gli HDD uti-
lizzano DRAM (memoria volatile) a bassa capacità
ed elevata velocità e un disco magnetico a eleva-
ta capacità (memoria non volatile). Una memoria
NAND (memoria non volatile) che ha capacità,
velocità di lettura/scrittura e costi per bit medi
rispetto alle DRAM ed ai dischi magnetici, viene
aggiunta come cache secondaria in questi HDD.
Un algoritmo di cache di nuovo sviluppo analizza
dinamicamente le strutture di accesso ai dati ed
archivia i dati a cui viene effettuato più frequente-
mente l’accesso in una memoria NAND non vola-
tile. Questo permette di migliorare le prestazioni
di accesso anche in assenza di cache hit nella
DRAM durante l’uso, ad esempio durante l’avvio
del PC. L’algoritmo può così aiutare l’unità ibrida
a raggiungere livelli di prestazioni vicini a quelli
delle SSD.
I sistemi PC riconoscono l’unità ibrida allo stesso
modo con cui riconoscono un HDD o una SSD tradizionale.
Non è quindi necessario alcun software aggiuntivo ed è
possibile sostituire direttamente HDD e SSD esistenti con
questa unità.
Sviluppo hardware
Al fine di contenere i costi dell’hardware, offrendo al
tempo stesso prestazioni elevate, Toshiba ha sviluppato un
controller NAND per la gestione della lettura/scrittura dei
Fig. 3 – Assemblaggio del circuito stampato per le unità ibride – lamemoria e il controller NAND sono
montati su una scheda della stessa dimensione di quella degli HDD, utilizzando una SDRAM di piccole
dimensioni e aumentando il numero di strati nella schedamultistrato
Fig. 2– Configurazione di base delle unità ibride - nelle unità ibride le velocità di lettura/scrit-
tura possono essere migliorate grazie al sistema di storage a 3 tier, che consiste di memorie
DRAM, NAND e disco magnetico [(Nota 1), (Nota 2), e (Nota 3): 1 MB rappresenta 106 byte, 1
GB rappresenta 109 byte e 1 TB rappresenta 1012 byte]
