機(jī)器學(xué)習(xí)或能為延長NAND壽命提供解決方案
NAND在今日儲(chǔ)存市場中占有一席之地,而為了延長NAND的使用壽命,近來有研究提出,透過機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)的應(yīng)用,可讓NAND的儲(chǔ)存容量、耐久性以及資料保存達(dá)到最佳化。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201608/296270.htmInformationWeek網(wǎng)站報(bào)導(dǎo),近期數(shù)位資料儲(chǔ)存顧問機(jī)構(gòu)Coughlin Associates于快閃存儲(chǔ)器高峰會(huì)(Flash Memory Summit)揭露了一篇論文指出,NAND因重覆讀寫而使儲(chǔ)存單元劣化、致使耐用度降低的情況,將可望因機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用而改善,使其生命周期延長。
一般來說,F(xiàn)lash存儲(chǔ)器的組成包括了浮閘(Floating Gate)及絕緣層等構(gòu)造,運(yùn)作時(shí)透過施加高電壓電流以推動(dòng)電荷、使其突破絕緣層進(jìn)入浮閘,并在絕緣層的阻隔下,于斷電后仍可將電荷保留在浮閘中不會(huì)消失,因而得以將資料儲(chǔ)存下來。
而當(dāng)要清除電荷時(shí),則施以反向高電壓以吸引電荷離開浮閘,如此便可清除資料。在這樣的過程中,絕緣層的效能會(huì)逐漸衰退,使得要將電荷保留在浮閘上變得日益困難。
在儲(chǔ)存單元老化后,所需的電壓會(huì)更高,但這樣一來絕緣層的損耗會(huì)更快,一旦電荷開始滲漏,就會(huì)使浮閘的電壓改變,并產(chǎn)生位元錯(cuò)誤。
報(bào)導(dǎo)認(rèn)為,一旦了解電荷的滲漏率,便能預(yù)測出儲(chǔ)存單元里的資料還能完整保存多久,若儲(chǔ)存單元使用頻率越高,也可預(yù)期裝置的使用年限將會(huì)縮短。隨著存儲(chǔ)器芯片設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜、堆疊層數(shù)越來越多,NAND運(yùn)作時(shí)受到各種內(nèi)外在因素影響的程度也跟著加遽。
想透過手動(dòng)的方式對(duì)暫存器或電壓等因子進(jìn)行調(diào)配以改善,幾乎是不可能,故提出以機(jī)器學(xué)習(xí)方式來了解固態(tài)硬碟(SSD)的運(yùn)作模式,并進(jìn)行必要之調(diào)配,以延長使用周期。
透過機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用,可得知存儲(chǔ)器芯片的特征以及資料儲(chǔ)存的模式,并進(jìn)一步為芯片的運(yùn)作、及應(yīng)如何修正運(yùn)作以延長使用壽命,建立出一套最佳模型。
這種利用機(jī)器學(xué)習(xí)來延長高容量SSD系統(tǒng)使用壽命的應(yīng)用已然是一新興領(lǐng)域,早早就投入此領(lǐng)域開發(fā)、并已推出相關(guān)產(chǎn)品的愛爾蘭新創(chuàng)公司NVMdurance亦贊助了論文研究。
在NVMdurance版本的機(jī)器學(xué)習(xí)中,是由名為Plotter的機(jī)器學(xué)習(xí)引擎,利用測試資料來調(diào)諧運(yùn)行中之裝置的暫存器來進(jìn)行。
NVMdurance的技術(shù)主要是讓裝置最初開始使用時(shí),就能在自動(dòng)化引擎的輔助下,盡可能將電壓控制在最低,以降低對(duì)儲(chǔ)存單元的損耗,并監(jiān)控SSD儲(chǔ)存單元電荷滲漏的情況,此外,亦能為NAND儲(chǔ)存裝置是否應(yīng)汰舊換新提供相關(guān)預(yù)測。
過去NVMdurance的最佳化技術(shù)原是以手動(dòng)執(zhí)行,然此類做法已不適用于今日復(fù)雜度極高的NAND存儲(chǔ)器上,此次與Coughlin Associates的合作研究,將可望讓NVMdurance的產(chǎn)品更上層樓,提升其在該領(lǐng)域之競爭力。
評(píng)論