機(jī)器學(xué)習(xí)或能為延長(zhǎng)NAND壽命提供解決方案

　　NAND在今日儲(chǔ)存市場(chǎng)中占有一席之地，而為了延長(zhǎng)NAND的使用壽命，近來(lái)有研究提出，透過(guò)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。

　　InformationWeek網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)，近期數(shù)位資料儲(chǔ)存顧問(wèn)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(xiě)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(zhǎng)。

　　一般來(lái)說(shuō)，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(guò)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(lái)。

　　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(kāi)浮閘，如此便可清除資料。在這樣的過(guò)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(lái)絕緣層的損耗會(huì)更快，一旦電荷開(kāi)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(cè)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(lái)越復(fù)雜、堆疊層數(shù)越來(lái)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(guò)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(lái)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(zhǎng)使用周期。

　　透過(guò)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(zhǎng)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(lái)延長(zhǎng)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(kāi)發(fā)、并已推出相關(guān)產(chǎn)品的愛(ài)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(cè)試資料來(lái)調(diào)諧運(yùn)行中之裝置的暫存器來(lái)進(jìn)行。

　　NVMdurance的技術(shù)主要是讓裝置最初開(kāi)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(cè)。

　　過(guò)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(jìng)爭(zhēng)力。