Nova geração de memória revela limitações dos softwares

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/06/2011

Protótipo de sistema de armazenamento de dados, onde se pode ver os módulos Moneta, feitos com memórias de alteração de fase.
[Imagem: UC San Diego/Steve Swanson]

SSDs

Pesquisadores da Universidade da Califórnia apresentaram o protótipo de um novo tipo de memória que poderá se tornar a próxima geração dos SSDs.

SSDs (Solid-State Drives) são discos de estado sólido, ou seja, não possuem partes móveis, como os discos rígidos tradicionais.

A nova memória, batizada de Moneta, usa células de memória de alteração de fase, que são milhares de vezes mais rápidas do que os discos rígidos e até sete vezes mais rápidas do que os SSDs atuais.

As memórias de alteração de fase, ou PCM (Phase-Change Memory), armazenam dados na estrutura cristalina de uma liga metálica chamada calcogeneto.

Memória de alteração de fase

Como seu próprio nome indica, um material de alteração de fase alterna entre as fases cristalina e amorfa. Essa alternância é induzida por calor, por sua vez gerado através da aplicação de um pulso elétrico.

Para gravar na memória, é enviado um pulso SET, que coloca o material na sua forma cristalina. Um pulso RESET leva-o de volta para a fase amorfa, apagando o dado.

A leitura é feita fazendo com que uma pequena corrente elétrica atravesse o material, o que permite determinar se ele está em sua fase cristalina ou amorfa.

As memórias PCM são mais rápidas e mais simples de usar do que as memórias flash, a tecnologia que domina o mercado de SSD hoje e equipa os iPads e vários notebooks.

A nova memória de alteração de fase supera largamente todas as memórias atuais, mas parece ser demais para os softwares atuais.
[Imagem: Moneta Group]

Moneta

A memória Moneta usa os chips PCM de primeira geração da empresa Micron Technology e pode ler grandes conjuntos de dados a uma taxa de 1,1 gigabyte por segundo e gravar dados a até 371 megabytes por segundo.

Para acessar agrupamentos menores (por exemplo, 512 Bytes), a Moneta pode ser lida a 327 megabytes por segundo e escrita a 91 megabytes por segundo.

Isto fica entre duas e sete vezes mais rápido do que um SSD estado-da-arte, baseado em memória flash.

A nova memória também oferece uma menor latência para cada operação, o que deverá reduzir as exigências de energia para aplicações mais intensivas.

Os pesquisadores anunciaram que deverão construir a segunda geração da memória Moneta nos próximos seis a nove meses, e esperam que a tecnologia esteja pronta para o mercado em poucos anos - o que irá depender de avanços na tecnologia de fabricação das memórias de mudança de fase.

Repensar o armazenamento de dados do futuro

Ao testar esta primeira geração, contudo, já foi possível detectar um outro problema: não basta construir dispositivos de memória mais rápidos; será necessário também atualizar os softwares.

"Os sistemas de armazenamento evoluíram ao longo dos últimos 40 anos para atender aos discos, e os discos são muito, muito lentos," explicou Steven Swanson, coordenador de desenvolvimento da memória Moneta.

"Projetar sistemas de armazenamento que possam tirar proveito total de tecnologias como as memórias de alteração de fase vai exigir que se repense quase todos os aspectos de como o software gerencia e acessa o sistema de armazenamento de dados," prossegue.

"[A nova memória] nos abre uma janela para o futuro dos sistemas de armazenamento, e nos dá a oportunidade de repensar agora a forma como iremos projetar esses sistemas no futuro," conclui Swanson.

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