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PCM-SSD Moneta
PCM-SSD Moneta (Bild: UCSD)

Moneta

Phase-Change-SSD erreicht 2,8 Gigabyte pro Sekunde

PCM-SSD Moneta
PCM-SSD Moneta (Bild: UCSD)

In San Diego haben Studenten den Prototyp einer SSD aus Phase-Change-Speichern gebaut. Das Gerät arbeitet mit einem eigenen Ringbus und erreicht nicht nur hohe Dauertransferraten, sondern auch extrem kurze Zugriffszeiten.

Die Daten, die das Labor für nichtflüchtige Speicher der kalifornischen Universität in San Diego (UCSD) für seine Entwicklung nennt, sind mehr als eindrucksvoll: 2,8 GByte pro Sekunde soll die "Moneta" genannte SSD kontinuierlich lesen können. Auch bei zufälligen Zugriffen von 4-KByte-Blöcken ist das System mit 541.000 IOPS mehrfach schneller als aktuelle PCIe-SSDs.

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  • Das Phase-Change-DIMM Onyx (Bild: UCSD)
  • Die Moneta-SSD aus 16 Onyx-Modulen mit insgesamt 10 GByte PCM (Bild: UCSD)
Das Phase-Change-DIMM Onyx (Bild: UCSD)

Die Moneta basiert auf den Phase-Change-Speichern (PCM) von Micron, die bereits seit rund einem Jahr in Serie gefertigt werden. Aus diesen Chips haben die Forscher eigene DIMMs konstruiert, die sie "Onyx" nennen. Da die PCMs der ersten Generation nur 16 MByte pro Baustein fassen, müssen auf einem Onyx-Modul 40 der Chips verbaut werden, um auf auch für Experimentalzwecke brauchbare Kapazitäten zu kommen.

So stecken in dem Moneta-Prototyp auch insgesamt 16 der DIMM-ähnlichen Module, womit sich immerhin 10 GByte Gesamtkapazität ergeben. Zwischen den Speicherslots befinden sich die eigens entwickelten Controller, die mit FPGAs von Xilinx realisiert sind.

In einer früheren Arbeit (PDF), wo die PCMs noch durch DRAM simuliert wurden, haben die Entwickler erklärt, dass sie über einen Ringbus vier Speichercontroller verbinden. Diese werden von einem eigenen Scheduler mit zwei 8-KByte-Puffern gesteuert. Der Scheduler stellt auch die Verbindung zu einem PCI-Express-Bus dar, denn: Die Moneta soll schon als Prototyp an beliebigen Rechnersystemen laufen.

Die Software für die Controller und den Scheduler hat das "Non-Volatile Systems Laboratory" der UCSD ebenfalls selbst entwickelt. Der Software-Overhead soll gegenüber aktuellen SSDs 60 Prozent geringer sein. Ihre Entwicklung wollen die Wissenschaftler ab dem 6. Juni 2011 auf der Konferenz DAC 2011 in San Diego vorstellen.

Die für Moneta verwendeten Phasenübergangsspeicher gelten als eine der möglichen Technologien, um DRAM und Flash zu vereinen: Sie sind so schnell wie DRAM, behalten ihre Daten aber auch ohne Strom. Unternehmen wie Samsung und Micron forschen schon seit über zehn Jahren an den auch PRAM genannten Bausteinen, können sie aber bisher nicht in konkurrenzfähigen Kapazitäten anbieten.


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unsigned_double 07. Jun 2011

Leider muss ich deine Blase platzen lassen - solange Memristoren nicht gewaltige Vorteile...

logi 07. Jun 2011

don't feed the troll?! das kann oberwissenschaftler gar nicht ernst meinen.. bitte nicht..

Lala Satalin... 06. Jun 2011

Sieht man bei normalen SSDs ja wie schön der Preis sinkt...

ichbinsmalwieder 06. Jun 2011

Na, da sind aber schon erheblich schnellere auf dem Markt: z.b. hiermit 120k write...



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