Jaderné noviny – 25. 4. 2013: Revoluce v podobě non-volatilních paměťových zařízení (diskuse)

[lertimir]

Super. Konečně se něco se SSD děje. Pár let už píšu, že SSD je v podstatě paměť a jako s pamětí by se s ní mělo zacházet. Konečně to vypadá, že tenhle názor budou mít i jaderní vývojáři.

[ertwertwe]

jeste to bude chtit priblizit tyhle pameti blize CPU. ma vubec ssd neco jako execute in place jako NAND, NOR pameti??!

[R]

NAND nepodporuje execute-in-place a pristup k nej ma blizsie k disku ako k RAM.

[j]

Ono to neni o SSD - s SSD bohuzel jako s pameti zachazet nemuzes, protoze nelze primo adresovat - mas v ceste radic. Pave proto, aby se to chovalo "jako disk". Navic i kdyby tam ten radic nebyl, nemuzes adresovat min nez jednu bunku, coz neni jeden byte, ale prevazne 64kB.

Ale blizka budoucnost by mela vest k tomu, ze se vyhodej dram moduly nebo pujde do stejnych slotu napichat prave tyhle "nemizejici" pameti.

Ad reseni - me teda zminovany pristup jako RAM prijde logickej a jedinej rozumnej. Zajistit, aby se na to moc nezapisovalo ... prece neni az takovej problem - pokud to kernel spravne rozpozna (coz by jit melo) tak proste bude vedet, ze na adresach od-do sidli prave takovahle pamet, a ze se k ni ma podle toho chovat. Pak do ty casti umisti sebe, moduly ... a dalsi nezbytnosti, jako trebas casto spousteny aplikace, pricemz do casti s dramkou muze umistovat data.

Vymejslet jak z toho udelat neco na cem bude filesystem mi prijde postaveny na hlavu.

[ertwertwe]

ruzne rpi, beagle boardy jsou fyzicky tomu blize nez pc s ssd. procesor primo s nand/nor pametemi.

[lertimir]

No to je jasné, že SSD má řadič. Myslel jsem samozřejmě přímo adresovatelné zařízení, založené na NAND nebo NOR flash chipech. A to s tou RAM jistě není tak jednoduché. Kernel jistě rozpozná kde je RAM a kde NVR, ale mnohem hůře rozpozná, co dát do RAM a co do NVR. V podstatě totiž s NVR vzniká zcela principielně nové paměťové medium (čtvrté) (nové z hlediska fyzikálních zákonů a způsobů práce s ním) a je z dlouhodobého pohledu třeba vymyslet, zpracovat a prosadit, jak s ním pracovat. Ty tři existující média myslím:

1. přímou adresací bytů - RAM
2. blokové zařízení s přímým přístupem - disk
3. proudové zařízení - pásková jednotka

s každým typem média se pracuje jinak. Flash je blízké RAM právě jen v operaci čtení a naopak v operaci zápisu má blízkost k blokovým zařízením.

Osobně si myslím, že dlouhodobě nejlepší a nejčistčí by bylo zavést jinou alokaci paměti pro paměť v NVM něco jako nvmalloc() a postupně přepisovat kód tak, aby části, které se jen čtou, mohly být v NVR, protože jen autor kódu ví, co bude potřebovat zapsat jen jednou. Ale nevěřím, že se to stane, byl by to příliš velký zásah do systému i aplikací.

Mnohem více věřím, že bude vznikat nový filesystém, který nebude figurovat jako blokové médium, ale jako médium nového typu a nebude mít ty vrstvy, které optimalizují použití blokových zařízení s velkou latencí a navíc bude mít zcela jinou strukturu, protože mazací blok, zapisovací blok a čtecí adresa/blok mají zcela jiné velikosti a na ně je třeba práci optimalizovat. (tak jako pro práci s diskem je jiná optimalizace než pro práci s páskovou jednotkou)

[Sten]

Mezi 1 a 2 patří ještě EEPROM, kde zápis je blokový a čtení přímou adresací bajtů. Stejně se chová i SSD.

Takových souborových systémů existuje několik (JFFS2, YAFFS, YAFFS2, UBIFS, LogFS) a používají je například všechny telefony s Androidem.

[Sten]

Tohle nemá s SSD nic společného, týká se to MRAM, FeRAM a podobných technologií

[lertimir]

flash memory je stejně tak nonvolatile jako MRAM a FeRAM.

Flash memory is an electronic non-volatile computer storage device that can be electrically erased and reprogrammed.

(První řádek z Wikipedie.) To jestli se jiné technologie uchytí či dokonce zvítězí bude záležet na tom, kolik nabídnou vlastností za ekonomicky přijatelnou cenu. V současnosti se u NVM jedná v prvé řadě o flash. Jasně, že SSD má navíc řadič, který, i vzhledem k tomu, že se dosud nedohodli, co by vlastně za charakteristiky flash memory měla sdělovat OS, fixluje a předstírá systému, že je to disk. Ale tohle je fakticky to, co jsem psal už před tím časem: Flash musí poslat reálné údaje o své charakteristice a v systému se musí vyrobit nový přístup/zařízení k tomuto novému druhu paměti.

[R]

Lenze k MRAM a FeRAM sa pristupuje ako k RAM. Tak sa pristupuje aj k NOR flash pri citani. Ale velkokapacitne flash su vzdy NAND a tam je pristup uplne iny.

[Sten]

Pevný disk a páska jsou taky non-volatilní paměti

SSD nedokáže provádět opakovaný zápis na náhodnou pozici, což je základní vlastnost (a vůbec definice) všech RAM pamětí. SSD je akorát velká EEPROMka, není potřeba vymýšlet nové způsoby přístupů pro něco, co existuje a používá se už desítky let. On-chip flash paměti (například ty vestavěné v telefonech s Androidem) se ani jako disky netváří a systém s nimi tak zachází (u Androidu pomocí YAFFS2).