O que é o buffer de memória do host (HMB) no SSD?

Você pode pensar que todos os seus documentos e fotos estão armazenados de maneira organizada em uma estrutura lógica de pastas em seu computador. Você estaria errado, no entanto. Essa é a visão que o computador mostra a você. Na realidade, porém, se você estiver usando um SSD, os dados serão espalhados por toda a unidade.

Os HDDs funcionam melhor se você ocasionalmente os submeter a um processo de desfragmentação. Isso classificou todos os blocos de dados no HDD, de modo que os bits relacionados estivessem próximos e pudessem ser lidos da unidade sequencialmente. Isso ocorre porque os HDDs são muito mais rápidos na leitura de bits sequenciais de dados de seus pratos do que em leituras aleatórias.

Os SSDs são muito melhores em leituras aleatórias porque não precisam esperar que o cabeçote de leitura chegue primeiro ao lugar certo. Eles também são muito mais rápidos em geral e há muitos outros motivos para preferi-los.

O problema é que os SSDs sofrem muito mais com o desgaste. Cada vez que os dados são lidos e, principalmente, quando os dados são gravados em uma célula de memória, a célula se degrada ligeiramente. Para minimizar o desgaste e aumentar a longevidade da unidade, os SSDs usam um processo chamado nivelamento de desgaste. Ao gravar dados, o SSD opta por colocá-los primeiro nas células menos gastas.

Isso resulta em coisas estranhas, como dados tecnicamente restantes na unidade depois que você sobrescreve um arquivo, simplesmente porque a nova versão é salva em diferentes células de memória. Os dados “excluídos” são marcados como “podem ser substituídos” em vez de excluídos ativamente. Excluí-lo usa mais um número limitado de gravações nas células de memória afetadas.

Acompanhando

Os SSDs mantêm uma tabela de onde tudo é salvo e o que pode e o que não pode ser substituído para funcionar com eficiência. Isso não ocupa muito espaço, mas qualquer sistema operacional faz constantemente pequenas operações de gravação. Essas mudanças constantes significariam muitas gravações sendo executadas no SSD, especificamente em uma seção, o que reduziria sua vida útil.

Para evitar isso, a maioria dos SSDs inclui alguma DRAM integrada. A DRAM não sofre o mesmo desgaste que a memória flash, por isso pode ser atualizada sempre que necessário. Aliás, também é mais rápido. Portanto, quando você solicita um arquivo, os SSDs com DRAM retornarão o resultado um pouco mais rápido, pois o tempo de pesquisa é reduzido.

Alguns SSDs econômicos optam por abrir mão da DRAM como uma medida de economia de custos. Isso causa um impacto no desempenho e reduz a vida útil da unidade.

Digite HMB

O HMB foi projetado para reduzir o desempenho e a vida útil associados aos SSDs sem DRAM. O Host Memory Buffer usa outra fonte de DRAM para armazenar pelo menos um mapa lógico parcial para físico da unidade. O melhor disso tudo é que todo computador já possui uma fonte abundante de DRAM na RAM principal do computador.

Os drivers SSD permitem que o SSD solicite que uma pequena parte da RAM do sistema seja reservada e alocada para armazenar a tabela de consulta. Enquanto os SSDs normalmente apresentam 1 GB de DRAM por TB de memória flash, o HMB normalmente não chega nem perto desse tamanho. As implementações exatas variam entre fabricantes e unidades, mas cerca de 100 MB é o padrão. Isso permite que os dados mais usados ​​tenham sua localização mapeada para um acesso mais rápido. Outros dados devem ser acessados ​​de maneira lenta.

Isso resulta em latência aprimorada na maioria das cargas de trabalho em comparação com SSDs diretos sem DRAM. O desempenho não está totalmente alinhado com o uso de DRAM integrado. Também ajuda a reduzir parte do desgaste do próprio SSD. No entanto, esse benefício é difícil de medir e provavelmente mínimo.

Conclusão

O HMB é uma adição útil aos SSDs sem DRAM. Ele vem literalmente sem nenhum custo monetário extra. Isso ajuda a aliviar uma boa parte da degradação do desempenho associada aos SSDs sem DRAM. O HMB ainda não oferece o mesmo nível de desempenho que o DRAM integrado. Isso resulta em um uso de RAM do sistema um pouco maior, o que pode ser um problema em computadores econômicos com RAM mínima.

A RAM alocada para o HMB geralmente é pequena e o sistema pode oferecer menos do que as solicitações de SSD, se necessário. Em suma, o HMB é essencialmente uma vitória sem desvantagens. Em uma comparação direta entre um SSD sem DRAM com suporte HMB e um sem, vá para o modelo HMB, apesar de todos os outros fatores. Ainda recomendamos SSDs com DRAM integrada, pois oferecem o melhor desempenho por apenas um pequeno aumento no custo. Quais são seus pensamentos? Compartilhe-os nos comentários abaixo.