Que é o búfer de memoria do host (HMB) no SSD?

Podes pensar que todos os teus documentos e fotos están gardados ordenadamente nunha estrutura de cartafoles lóxica no teu ordenador. Non obstante, estarías equivocado. Esa é a vista que che mostra o ordenador. En realidade, porén, se estás a usar un SSD, os datos están repartidos por toda a unidade.

Os discos duros funcionan mellor se ocasionalmente os somete a un proceso de desfragmentación. Isto clasificou todos os anacos de datos do disco duro, polo que os bits relacionados estaban xuntos e podían lerse desde a unidade de forma secuencial. Isto débese a que os discos duros son moito máis rápidos para ler bits secuenciais de datos dos seus pratos que para facer lecturas aleatorias.

Os SSD son moito mellores nas lecturas aleatorias porque non teñen que esperar a que o cabezal de lectura chegue primeiro ao lugar correcto. Tamén son moito máis rápidos en xeral, e hai moitas outras razóns para preferilas.

O caso é que os SSD sofren moito máis polo seu uso. Cada vez que se len datos, e principalmente cando se escriben datos nunha cela de memoria, a cela degrádase lixeiramente. Para minimizar o desgaste e aumentar a lonxevidade da unidade, os SSD usan un proceso chamado nivelación de desgaste. Ao escribir datos, o SSD opta por colocalos primeiro nas celas menos desgastadas.

Isto provoca que cousas estrañas como os datos queden tecnicamente na unidade despois de sobrescribir un ficheiro, simplemente porque a nova versión gárdase en diferentes celas de memoria. Os datos "eliminados" están marcados como "pódense sobrescribir" en lugar de eliminarse activamente. Ao eliminalo, usa unha máis do número limitado de escrituras nas celas de memoria afectadas.

Facendo un seguimento

Os SSD gardan unha táboa onde se garda todo e o que se pode e non se pode sobrescribir para funcionar de forma eficiente. Isto non ocupa moito espazo, pero calquera sistema operativo realiza constantemente pequenas operacións de escritura. Estes cambios constantes significarían que se realizan moitas escrituras no SSD, concretamente nunha sección, o que reducirá a súa vida útil.

Para evitar isto, a maioría dos SSD inclúen algunhas DRAM integradas. A DRAM non sofre o mesmo desgaste que a memoria flash, polo que se pode actualizar tantas veces como sexa necesario. Por certo, tamén é máis rápido. Entón, cando solicita un ficheiro, os SSD con DRAM devolverán o resultado un pouco máis rápido a medida que se reduce o tempo de busca.

Algúns SSD económicos optan por renunciar á DRAM como medida de aforro. Isto causa un impacto no rendemento e reduce a vida útil da unidade.

Introduce HMB

HMB foi deseñado para reducir o rendemento e a vida útil asociados aos SSD sen DRAM. O búfer de memoria do host usa outra fonte de DRAM para almacenar polo menos un mapa lóxico e físico parcial da unidade. A gran cousa con isto é que cada ordenador xa ten unha fonte abundante de DRAM na RAM principal do ordenador.

Os controladores SSD permiten que o SSD solicite unha pequena parte da RAM do sistema para ser reservada e asignada para almacenar a táboa de busca. Aínda que os SSD adoitan contar con 1 GB de DRAM por TB de memoria flash, o HMB normalmente non se aproxima a ese tamaño. As implementacións exactas varían entre os fabricantes e as unidades, pero uns 100 MB son estándar. Isto permite que os datos máis utilizados teñan a súa localización mapeada para un acceso máis rápido. Hai que acceder a outros datos de forma lenta.

Isto dá como resultado unha latencia mellorada na maioría das cargas de traballo en comparación coas SSD sen DRAM. Non obstante, o rendemento non está totalmente en liña co uso de DRAM integrada. Tamén axuda a reducir parte do desgaste do propio SSD. Non obstante, este beneficio é difícil de medir e probablemente mínimo.

Conclusión

HMB é unha adición útil aos SSD sen DRAM. Non ten, literalmente, ningún custo monetario adicional. Axuda a aliviar unha boa parte da degradación do rendemento asociada aos SSD sen DRAM. HMB aínda non ofrece o mesmo nivel de rendemento que a DRAM integrada. Dá como resultado un uso lixeiramente maior da memoria RAM do sistema, o que podería ser un problema nos ordenadores económicos cunha memoria RAM mínima.

A memoria RAM asignada a HMB adoita ser de pequeno tamaño e o sistema pode ofrecer menos que as solicitudes de SSD se é necesario. En definitiva, HMB é esencialmente unha vitoria sen desvantaxes. Nunha comparación directa entre un SSD sen DRAM con soporte HMB e outro sen, vai polo modelo HMB, a pesar de todos os demais factores. Aínda recomendamos SSD con DRAM integrada, xa que ofrecen o mellor rendemento por só un lixeiro aumento do custo. Cales son os teus pensamentos? Compárteos nos comentarios a continuación.