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Analysis on Hybrid SSD Configuration with Emerging Non-Volatile Memories Including Quadruple-Level Cell (QLC) NAND Flash Memory and Various Types of Storage Class Memories (SCMs) Análise da configuração de SSD híbrido com memórias não voláteis emergentes, incluindo memória flash NAND de célula de nível quádruplo (QLC) e vários tipos de memórias de classe de armazenamento (SCMs)

Yoshiki TAKAI, Mamoru FUKUCHI, Chihiro MATSUI, Reika KINOSHITA, Ken TAKEUCHI

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Resumo:

Este artigo analisa a configuração SSD ideal, incluindo memórias não voláteis emergentes, como memória flash NAND de célula de nível quádruplo (QLC) [1] e memórias de classe de armazenamento (SCMs). Primeiro, o desempenho do SSD e a vida útil do SSD híbrido são avaliados em quatro configurações: 1) célula de nível único (SLC)/flash NAND QLC, 2) flash NAND SCM/QLC, 3) célula SCM/nível triplo (TLC). /QLC NAND flash e 4) SCM/TLC NAND flash. Além disso, estas quatro configurações são comparadas em termos de custo limitado. No caso de cargas de trabalho frias ou suposição de alto custo total de SSD, a configuração híbrida flash NAND SCM/TLC é recomendada tanto no desempenho do SSD quanto na vida útil da resistência. No entanto, para cargas de trabalho intensas com baixo pressuposto de custo total de SSD, a configuração híbrida flash NAND SLC/QLC é recomendada com ênfase na vida útil do SSD. Nas mesmas condições acima, o flash tri-híbrido SCM/TLC/QLC NAND é a melhor configuração em desempenho de SSD considerando o custo. Em particular, para prxy_0 (carga de trabalho de gravação intensa), o flash tri-híbrido SCM/TLC/QLC NAND atinge IOPS/custo 67% maior do que o híbrido flash SCM/TLC NAND. Além disso, as configurações com maior IOPS/custo em cada carga de trabalho e limite de custo são selecionadas e analisadas com diversos tipos de SCMs. Para todos os casos, exceto o caso de prxy_1 com suposição de alto custo total de SSD, o SCM intermediário (latência de gravação: 1us, latência de leitura: 1us) é recomendado no desempenho, considerando o custo. No entanto, para prxy_1 (carga de trabalho de leitura intensa) com suposição de alto custo total de SSD, o SCM de ponta (latência de gravação: 100ns, latência de leitura: 100ns) atinge o melhor desempenho.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E103-C No.4 pp.171-180
Data de publicação
2020/04/01
Publicitada
ISSN online
1745-1353
DOI
10.1587/transele.2019CDP0006
Tipo de Manuscrito
Special Section PAPER (Special Section on Solid-State Circuit Design — Architecture, Circuit, Device and Design Methodology)
Categoria
Eletrônica Integrada

autores

Yoshiki TAKAI
  Chuo University
Mamoru FUKUCHI
  Chuo University
Chihiro MATSUI
  Chuo University
Reika KINOSHITA
  Chuo University
Ken TAKEUCHI
  Chuo University

Palavra-chave