¿Qué es el búfer de memoria del host (HMB) en SSD?

Puede pensar que todos sus documentos y fotos están almacenados ordenadamente en una estructura de carpetas lógica en su computadora. Sin embargo, estarías equivocado. Esa es la vista que te muestra la computadora. Sin embargo, en realidad, si está utilizando un SSD, los datos se distribuyen por todo el disco.

Los discos duros funcionan mejor si los somete ocasionalmente a un proceso de desfragmentación. Esto clasificó todos los fragmentos de datos en el HDD, por lo que los bits relacionados estaban muy juntos y podían leerse secuencialmente desde la unidad. Esto se debe a que los discos duros son mucho más rápidos para leer bits secuenciales de datos de sus platos que para realizar lecturas aleatorias.

Los SSD son mucho mejores en las lecturas aleatorias porque no tienen que esperar a que el cabezal de lectura llegue primero al lugar correcto. También son mucho más rápidos en general, y hay muchas otras razones para preferirlos.

La cuestión es que los SSD sufren mucho más por el desgaste. Cada vez que se leen datos, y principalmente cuando se escriben datos en una celda de memoria, la celda se degrada ligeramente. Para minimizar el desgaste y aumentar la longevidad de la unidad, las SSD utilizan un proceso llamado nivelación de desgaste. Al escribir datos, el SSD elige colocarlos primero en las celdas menos usadas.

Esto da como resultado cosas extrañas como datos técnicamente restantes en el disco después de sobrescribir un archivo, simplemente porque la nueva versión se guarda en diferentes celdas de memoria. Los datos "eliminados" se marcan como "se pueden sobrescribir" en lugar de eliminarse activamente. Eliminarlo usa una más del número limitado de escrituras en las celdas de memoria afectadas.

Hacer un seguimiento

Los SSD mantienen una tabla de dónde se guarda todo y qué se puede y no se puede sobrescribir para que funcione de manera eficiente. Esto no ocupa mucho espacio, pero cualquier sistema operativo constantemente realiza pequeñas operaciones de escritura. Estos cambios constantes significarían que se realizan muchas escrituras en el SSD, específicamente en una sección, lo que reducirá su vida útil.

Para evitar esto, la mayoría de los SSD incluyen algo de DRAM integrado. La DRAM no sufre el mismo desgaste que la memoria flash, por lo que puede actualizarse con la frecuencia necesaria. Por cierto, también es más rápido. Entonces, cuando solicita un archivo, los SSD con DRAM devolverán el resultado un poco más rápido a medida que se reduce el tiempo de búsqueda.

Algunos SSD económicos optan por renunciar a la DRAM como medida de ahorro. Esto causa un impacto en el rendimiento y reduce la vida útil de la unidad.

Introduzca HMB

HMB fue diseñado para reducir el rendimiento y la vida útil asociados con los SSD sin DRAM. El búfer de memoria del host utiliza otra fuente de DRAM para almacenar al menos un mapa lógico a físico parcial de la unidad. Lo mejor de esto es que cada computadora ya tiene una fuente abundante de DRAM en la memoria RAM principal de la computadora.

Los controladores SSD permiten que el SSD solicite que se reserve una pequeña porción de la RAM del sistema y se asigne para almacenar la tabla de búsqueda. Mientras que los SSD suelen tener 1 GB de DRAM por TB de memoria flash, el HMB normalmente no se acerca a ese tamaño. Las implementaciones exactas varían entre los fabricantes y las unidades, pero alrededor de 100 MB es estándar. Esto permite que los datos más utilizados tengan su ubicación asignada para un acceso más rápido. Se debe acceder a otros datos de forma lenta.

Esto da como resultado una latencia mejorada en la mayoría de las cargas de trabajo en comparación con los SSD sin DRAM directos. Sin embargo, el rendimiento no está completamente en línea con el uso de DRAM integrada. También ayuda a reducir parte del desgaste de la propia SSD. Sin embargo, este beneficio es difícil de medir y probablemente mínimo.

Conclusión

HMB es una adición útil a los SSD sin DRAM. Viene literalmente sin costo monetario adicional. Ayuda a aliviar una buena parte de la degradación del rendimiento asociada con los SSD sin DRAM. HMB todavía no ofrece el mismo nivel de rendimiento que la DRAM integrada. Da como resultado un uso de RAM del sistema ligeramente mayor, lo que podría ser un problema en computadoras económicas con RAM mínima.

La RAM asignada a HMB suele ser de tamaño pequeño y el sistema puede ofrecer menos que las solicitudes de SSD si es necesario. Con todo, HMB es esencialmente una victoria sin inconvenientes. En una comparación directa entre un SSD sin DRAM compatible con HMB y uno sin él, opte por el modelo HMB, independientemente de todos los demás factores. Sin embargo, aún recomendamos SSD con DRAM integrada, ya que ofrecen el mejor rendimiento por solo un ligero aumento en el costo. ¿Cuáles son tus pensamientos? Compártelas en los comentarios a continuación.