Dyski 'twarde' z pamięci flash

Przez ostatnie sześć do dwunastu miesięcy w przemyśle komputerowym można było zauważyć naciski, aby poskromić pamięć flash i poszerzyć możliwości technologii dysków twardych. Dyski twarde już wyposażane są w niewielką pamięć DRAM, której zadaniem jest przyspieszenie różnych funkcji. Dlaczego zatem nie postawić na flash, aby poprawić niezawodność, skrócić czas uruchamiania w momencie włączenia komputera, zmniejszyć czasy dostępu, a także zwiększyć szanse na uratowanie danych w przypadku nagłego zaniku zasilania?

W rzeczywistości są to tak zachęcające pomysły, że praktycznie wszyscy próbują z nich skorzystać.

Windows Vista Microsoftu wyposażony został w nową technolgię "ReadyBoost", która umożliwia wykorzystanie urządzeń typu flash (pamięci USB) do przyspieszania dostępu do programów przechowywanych na dysku twardym.

Z drugiej strony, inicjatywa Intela "Turbo Memory" opiera się na dodaniu NAND gdzieś do płyty głównej, najlepiej w pobliżu szyny PCI Express, gdzie życie i dane płyną z dużą prędkością.

Dzięki temu, na długo zanim prośba o dane dotrze do dysku twardego lub szyny USB, płyta główna jest w stanie zaplanować odpowiednie dostawy korzystając z NAND znajdującej się w zasięgu ręki. W efekcie otrzymujemy "Hybrydowe Dyski Twarde", w których pamięć flash jest podłączona gdzieś w obrębie samego dysku i gdzie funkcjonuje jako raczej mniej ulotna pamięć i większa wersja istniejącego w dysku cache DRAM.

Gdy przyjrzymy się z bliska obu technologiom, możemy zauważyć ich zalety i wady. Readyboost pozostawi w waszym portfelu dziurę wielkości Visty, ale bardzo ułatwia użytkownikowi dodanie cache flash do komputera, lub przeniesienie go do innego.

Turbo Memory z kolei pozostawi dziurę wielkości Penryna, ale powinno być zarówno szybsze jak i bardziej systemowo obojętne, co oznacza, że z technologii tej będzie można skorzystać w systemach takich jak Linux czy MacOS. Upgrade nie jest już wcale taki łatwy ponieważ nie da się uniknąć otwierania komputera.

Hybrydowe Dyski Twarde mogą być dyskowo obojętne. Zmodyfikowany iPod pierwszej generacji śmiga jak marzenie. Mogą być także systemowo obojętne, a ich instalacja nie stanowi większego problemu niż ma to miejsce w przypadku Turbo Memory. Jednakże ilość pamięci flash wewnątrz dysku nie może być zmieniona, tak więc gdy w 2009 roku okaże się, że chcemy skorzystać z wypasionych 20GB dyskowego cache, a nie zdecydowanie lamerskich 4 GB, nie pozostanie nic innego jak tylko pochować dysk w koszu na śmieci.

Kolejną zaletą umieszczania cache flash w samym dysku jest możliwość łatwiejszego odzyskania danych w przypadku spadku napięcia. Logiczny kontroler dysku może zająć się opróżnianiem nieulotnego cache gdy odzyskamy zasilanie, zamiast czekać na reakcję płyty głównej lub OSu.

Póki co wszystko idzie dobrze. Wygląda na to, że już niedługo będziemy rozkoszować się niesamowitą szybkością z jaką mamy dostęp do danych i wspaniałymi wynikami wydajności. Wszystko to nas czeka w niedalekiej przyszłości zdominowanej przez cudowny flashowy cache. Jednak potencjalnym zagrożeniem ze strony połączonego cachu z flashem jest możliwość "cachowania cachu cachem" za sprawą trzech bardzo podobnych kości NAND. W takim wypadku nie dość, że wydamy mnóstwo pieniędzy, to będziemy do tego jeszcze głupio wyglądać. Oto jak może dojść do takiego stanu rzeczy.

Najpierw użytkownik decyduje się, że chce uruchomić na przykład 'notepad.exe'. Vista ReadyBoost myśli sobie wtedy, aha, nie będę czekał na mój rozleniwiony dysk twardy, wyślę zapytanie do pamięci USB! Niestety, po drodze, zapytanie to zostaje przechwycone przez Intelową Turbo Memory, która postanawia wziąć sprawy w swoje ręce.

Po sprawdzeniu swojego cache i zorientowaniu się, że jest pusty, Intelowa Turbo Memory decyduje się w końcu zassać dane z pamięci USB. Niestety w związku z tym, że dysk USB także nie dysponuje wymaganymi danymi, Vista ReadyBoost zostaje pozostawiona z palącą rządzą dobrania się do systemowego dysku twardego. Jednak zanim wymagane dane znajdą się tam, mała troskliwa istotka jaką jest Hybrydowy Dysk Twardy decyduje, że sprawdzi swoją NAND zanim spróbuje sięgnąć po dane leżące na talerzu. W konsekwencji znowu lipa.

Tak więc w końcu 'notepad.exe' powoli zostaje wyciągnięty z talerza dysku twardego i z powrotem przechodzi całą drogę przez hierarchię cachu, aż trafi w spocone łapska użytkownika. Dzięki całemu procesowi uda nam się zgromadzić kopię 'notepad.exe' w cachu dysku twardego, płyty głównej i systemu.

Oczywiście normalnie nie narzekamy, gdy dane są cachowane w kilku miejscach według zasady hierarchiczności pamięci, ponieważ na tym przede wszystkim polega pomysł posiadania hierarchii pamięci. Problemem natomiast w tym przypadku jest to, że wszystkie nasze cache (Turbo Memory, Ready Boost, Hybrid Cache) są mniej więcej tego samego rozmiaru i dysponują taką samą szybkością, co sprawia, że cała hierarchiczność wygląda trochę przygłupio i jest ociężała. Oznacza także, że dwie trzecie wydanych pieniędzy na cache flash zostały wyrzucone w błoto.

Na szczęście jesteśmy prawie przekonani, że Microsoft, Intel, a także wielu producentów Hybrydowych Dysków Twardych współpracują razem w błogiej harmonii, aby zapewnić, że podobne bezsensowne sytuacje więcej się nie powtórzą.
przeczytane na theinquirer