DOSTOR存儲在線 6月26日國際報道：由于高速和靜音的特性，SSD(固態驅動器)對普通計算機用戶來說很有吸引力。數據中心的人欣賞這些優點，而且他們也喜歡SSD的低能耗特性。對于一家數據中心來說，能耗不是小成本，有時候會有成百上千個驅動器同時在耗電。
不過這不是搭免費便車。SSD不便宜，而且還有工作壽命問題。如果在它們上面寫入太多次信息，那么你以后就只能讀取它們了。每次需要有大量的記憶體區域而不是單個比特被寫入——首先是擦除，一個清除更大片空間的流程——意味著它們不適合那些需要不停寫入和重寫入數據的應用程序。
解決這個問題對于存儲界來說相當于圣杯一樣的存在。我們有許多選擇——或者說，至少有許多建議——不過它們要想取代NAND閃存芯片目前在SSD中的應用位置還需要很多年。
東京中央大學的一個小組建議一種折中的方式：使用其中一種非易失性記憶體，電阻式記憶體(RRam)，作為外部世界和主機驅動器NAND芯片之間的緩沖。這種“復合”SSD使用閃存來進行大容量存儲，同時利用了RRam的速度優勢。
RRam使用了某種絕緣體材料的特性，這種材料通常呈現出很高的電阻。它們在這種材料上同時創建出物理的永久的通道，被稱為“燈絲”，在這個路徑上，電流可以通過。它所需要的就是施加足夠高的電壓。
這些路徑降低了材料的電阻，但是我們可以打破路徑，使絕緣體重新回到高電阻狀態。重新施加電壓，新的路徑又形成，然后材料重新進入低電阻模式。
這樣，我們就可以維持兩種狀態之一——高電阻和低電阻——從而讓絕緣體可以存儲二進制信息。將它連接到一個控制性的晶體管，你就得到一個可用的非易失性記憶體單元。
這種材料的高低電阻轉換速度要遠遠高于它的閃存同行：10納秒，而NAND需要10萬納秒。因此，電阻式記憶體的寫入速度要遠遠更快——實際上，接近于易失性記憶體，比如Ram(隨機存取記憶體).
把電阻式記憶體和閃存結合在一起，讓電阻式記憶體扮演高速緩存功能?？刂破魉惴梢詫⒔洺Ｗx取的數據存放在RRam，在這里，信息可以更快的集合在一起。
另一方面，RRam高速緩存也足夠大，因此數據可以存儲在那里，直到有足夠數量后寫出到閃存。
因此，除了讓驅動器的速度更接近RRam而不是閃存外，這樣做的好處是還可以組織一下數據以便最小化甚至排除那些小的隨機的寫入，避免這種小的隨機寫入所帶來的數據碎片——這種小的隨機寫入也是閃存的性能和工作壽命的負面因素。
閃存芯片的設計使得它需要一次寫入一整塊數據——被稱為頁面——高達4KB，即使實際上只需要修改數字節內容。這是因為閃存頁面需要在它們被寫入之 前擦除。更糟糕的是，閃存必須每次擦除一個塊，而一個塊的大小又遠遠大于一個頁面，有可能是16KB或更大。每次擦除和寫入操作都要消耗電能。
高速緩存允許整個4KB寫入組成新數據。因此，雖然仍然需要寫入4KB，但是在頁面的一個部分改變的時候只需要寫入一次而不是每次都要寫入。
中央大學設計了這樣一種復合SSD：使用256GB的閃存和1GB的RRam。這個小組沒有構建這樣的設備，但是從模擬來看，寫入性能提升了11倍 ——閃存本身是4.2MB/秒的速度，在配置了RRam后提升到46MB/秒——同時所有這些寫入的能耗降低了79%：從0.12焦/MB降低到 0.024焦/MB。
這個小組認為通過更智能的3D芯片堆疊，連接到控制器上，RRam和閃存芯片用一種通過每個部分的線連接在一起——被稱為TSV(通過硅片通道)——能耗節約更可觀，可以降低到0.008焦/MB。
寫入的減少意味著工作壽命的延長：該小組認為，復合SSD的閃存芯片的工作壽命可以比那些純閃存的SSD的閃存芯片工作壽命高七倍。當然，復合驅動器的成本更高，但只要高出的成本低于那7個純閃存SSD，對于大量購買固態驅動器的數據中心來說仍然是好事。
更好的方式是遷移到RRam SSD，不過這需要時間。RRam芯片在2014年以前都不會投入量產。它們要想降低到目前NAND閃存芯片的價格水平還需要幾年時間。
中央大學小組的方式也適用于為SSD配置一個普通Ram作為高速緩存。當然，這樣做的缺點是，當電源切斷的時候，Ram會丟失它的數據，因此驅動器必須有足夠的電能在發現斷電之后將Ram高速緩存的內容寫入到閃存。
在這個日本小組還在等待RRam量產上市的時候，一些公司，比如Sandforce和Indilinx已經在構建更好的閃存控制器來繞過NAND的限制。不過，RRam的速度優勢是很難被超越的。
