The proposed 3D hybrid NAND SSD is

The proposed 3D hybrid NAND SSD is evaluated. A TLM (transaction level
modeling) -based SSD emulator that can comprehensively simulate performance,
energy consumption and P/E cycles has been developed. The profile of the write data
input obtained from a financial server [6] is shown in Fig. 7. For comparison,
conventional MLC NAND and hybrid SLC/MLC NAND SSDs are also evaluated.
SLC NAND is used instead of ReRAM. The results for the write performance, write
energy and average P/E cycles are shown in Fig. 8. Compared with the conventional
MLC NAND SSD, the proposed SSD with AF, MRU and RAAF algorithms
shows 11 times higher performance and 79% lower write energy (Figs. 8(a) and 8(b)).
By using 3D TSV interconnects, the I/O energy is reduced by 27 times because the
huge capacitance of the wire bonding is almost eliminated. As a result, the total SSD
energy reduction reaches 93%. The speed and power overhead of the USFT
reference are negligibly small. Furthermore, the slope of the average MLC NAND
P/E cycles is decreased by 6.9 times in Fig. 8(c) by the proposed SSD. This directly
corresponds to a reduction in the replacement cost of a SSD storage system because
the slope determines the aging speed of the SSD. Although the MLC NAND P/E
cycles of the SLC/MLC NAND SSD also decreases by the proposed algorithms, the
slope of the P/E cycles of the SLC NAND become 250 times of that of the MLC
NAND, which is unacceptably high. This is because serious data fragmentation is
induced in the SLC NAND. The frequent block copy of SLC NAND degrades the
performance and the energy to the level of MLC only SSD. In ReRAM, such a data
fragmentation does not occur because the partial overwrite is possible. As a result, the
slope of the ReRAM P/E cycles is limited to 28 times of that of the MLC NAND in
the proposed SSD. Assuming MLC NAND endurance of 3×103, the required P/E
cycles for ReRAM is less than 105, which is acceptable for the ReRAM device
characteristics. Fig. 9 shows the valid page map of the conventional and proposed
SSD. The valid pages are scattered in the conventional SSD indicating that frequent
overwrites have occurred to the MLC NAND. On the other hand, the proposed
hybrid SSD efficiently uses ReRAM and shows less fragmentation of MLC NAND
because overwrites to MLC NAND are suppressed.
This paper also investigates the required ReRAM latency to obtain sufficient
improvements by the proposed algorithm. Fig. 10 show the proposed SSD write
performance and energy as a function of the ReRAM write latency. ReRAM read
latency is also varied. From the figures, both ReRAM write and read latency should
be less than 3μs to maintain high performance and low power operation. Considering
50ns write pulse, the 3μs access is achievable for ReRAM in write verify operation.
Table 2 summarizes this work. The proposed 3D hybrid SSD shows 11 times
higher performance, 93% lower write energy and 6.9 times higher endurance.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไฮบริ 3D เสนอ NAND SSD จะถูกประเมิน TLM เป็น (ระดับธุรกรรม
โมเดล) -ใช้ emulator SSD ที่สาธารณชนสามารถจำลองประสิทธิภาพ,
การใช้พลังงานและ P/E ได้รับการพัฒนารอบ โปรไฟล์ของข้อมูลเขียน
เข้าที่ได้รับจากเซิร์ฟเวอร์การเงิน [6] จะแสดงขึ้นใน Fig. 7 สำหรับการเปรียบเทียบ,
MLC NAND และไฮบริด SLC/MLC NAND SSDs ธรรมดาจะยังประเมิน
SLC NAND คือใช้แทน ReRAM ผลการปฏิบัติงานเขียน เขียน
แสดงพลังงานและค่าเฉลี่ยรอบ P/E Fig. 8 เมื่อเทียบกับแบบธรรมดา
MLC NAND SSD, SSD เสนอกับอัลกอริทึม AF แสดง และ RAAF
แสดงสูง 11 ครั้งต่ำกว่า 79% และประสิทธิภาพพลังงาน (Figs. 8(a) และ 8(b)) เขียน
โดย 3D TSV เชื่อมโยง I/O พลังงานจะลดลงตามเวลา 27 เนื่องจากการ
ความใหญ่ของเส้นลวดที่ยึดเกือบตัดออกไป เป็นผล SSD รวม
ลดพลังงานถึง 93% ค่าโสหุ้ยความเร็วและพลังของการ USFT
อ้างอิงมีขนาดเล็ก negligibly นอกจากนี้ ความชันของ NAND MLC เฉลี่ย
รอบ P/E จะลดลงตามเวลา 6.9 ใน Fig. 8(c) โดย SSD เสนอ ตรงนี้
สอดคล้องกับการลดต้นทุนการเปลี่ยนของระบบเก็บข้อมูล SSD เพราะ
ลาดกำหนดอายุความเร็วของ SSD แม้ว่า MLC NAND P/E
รอบของ SSD NAND SLC/MLC ยังลด โดยการเสนออัลกอริทึม การ
ความชันของวงจร P/E ของ NAND SLC เป็นเวลา 250 ที่ MLC
NAND ที่ unacceptably สูง เนื่องจากการกระจายตัวของข้อมูลอย่างจริงจังเป็น
เกิดใน SLC NAND คัดลอกบล็อกบ่อยของ SLC NAND เสื่อม
ประหยัดพลังงานระดับของ SSD MLC เท่านั้น ใน ReRAM ข้อมูลการ
กระจายตัวไม่เกิดขึ้นเนื่องจากสามารถบันทึกทับบางส่วน ดังนั้น
จำกัด 28 ครั้งของของ NAND MLC ในความชันของวงจร ReRAM P/E ถูก
SSD เสนอ สมมติว่า MLC NAND ความทนทานของ 3 × 103, P/E ต้อง
วงจรสำหรับ ReRAM ไม่น้อยกว่า 105 ซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับอุปกรณ์ ReRAM
ลักษณะ Fig. 9 แสดงแผนที่ถูกต้องหน้าแบบเดิม และเสนอ
SSD หน้าต้องอยู่กระจัดกระจายใน SSD ทั่วไปที่บ่งชี้ว่า บ่อย
ทับเกิดกับ MLC NAND ในทางกลับกัน นำเสนอ
SSD ได้อย่างมีประสิทธิภาพใช้ ReRAM และแสดงการกระจายตัวของน้อยของ MLC NAND
เพราะทับกับ MLC NAND ถูกระงับการ
กระดาษนี้ยังตรวจสอบแฝง ReRAM จำได้รับเพียงพอ
ปรับปรุง โดยขั้นตอนวิธีนำเสนอ Fig. 10 แสดงเขียน SSD เสนอ
ประหยัดพลังงานเป็นหน้าที่ของ ReRAM ที่เขียนแฝง อ่าน reRAM
แฝงจะแตกต่างกัน จากตัวเลข เขียน ReRAM และแฝงอ่านควร
มีค่าน้อยกว่า 3μs การรักษาประสิทธิภาพสูงและใช้พลังงานต่ำ พิจารณา
50ns เขียนชีพจร การเข้า 3μs จะทำได้สำหรับ ReRAM ในการเขียนตรวจสอบดำเนินการ
2 ตารางสรุปงานนี้ ไฮบริ 3D เสนอ SSD แสดงครั้งที่ 11
ประสิทธิภาพสูง ต่ำกว่า 93% เขียนพลังงานและ 6.9 เวลาความอดทนสูง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เสนอ 3D SSD NAND ไฮบริดได้รับการประเมิน TLM (ระดับการทำธุรกรรม
จำลองการสร้างแบบจำลอง SSD) ตามที่กว้างสามารถจำลองประสิทธิภาพ
การใช้พลังงานและรอบ P / E ได้รับการพัฒนา รายละเอียดของการเขียนข้อมูล
ที่ได้รับข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ทางการเงิน [6] จะแสดงในรูปที่ 7 สำหรับการเปรียบเทียบ
การชุมนุม MLC NAND และไฮบริด SLC / MLC NAND SSDs ยังได้รับการประเมิน
SLC NAND ถูกนำมาใช้แทน ReRAM ผลการดำเนินงานการเขียนที่เขียน
พลังงานและค่าเฉลี่ยรอบ P / E จะแสดงในรูปที่ 8 เมื่อเทียบกับการชุมนุม
MLC NAND SSD, SSD เสนอด้วย AF, MRU และ RAAF ขั้นตอนวิธีการ
แสดงให้เห็นถึง 11 ครั้งประสิทธิภาพสูงและพลังงานการเขียน 79% ต่ำ (มะเดื่อ 8 () และ 8 (ข))
โดยใช้การเชื่อม 3D TSV, พลังงาน I / O จะลดลง 27 ครั้งเพราะ
ความจุขนาดใหญ่ของพันธะลวดเป็นกรอบเกือบ เป็นผลให้ทั้งหมด SSD
ลดการใช้พลังงานถึง 93% ความเร็วและค่าใช้จ่ายไฟฟ้าของ USFT
อ้างอิงที่มีขนาดเล็ก negligibly นอกจากนี้ความลาดเอียงของ MLC NAND เฉลี่ย
รอบ P / E ลดลง 6.9 ครั้งในรูปที่ 8 (c) โดยเสนอ SSD นี้โดยตรง
สอดคล้องกับการลดลงของค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนระบบจัดเก็บข้อมูล SSD เพราะ
ความลาดชันเป็นตัวกำหนดความเร็วอายุของ SSD แม้ว่า MLC NAND P / E
รอบของ SLC / MLC NAND SSD ยังลดขั้นตอนวิธีการที่นำเสนอโดยที่
ความชันของรอบ P / E ของ SLC NAND กลายเป็น 250 เท่าของที่ MLC
NAND ซึ่งเป็นสูงอย่างไม่น่า เพราะนี่คือการกระจายตัวของข้อมูลอย่างจริงจังจะถูก
เหนี่ยวนำให้เกิดใน SLC NAND สำเนาบล็อกบ่อยของ SLC NAND ลด
ประสิทธิภาพการทำงานและการใช้พลังงานให้อยู่ในระดับของแอลซีเพียง SSD ใน ReRAM เช่นข้อมูล
การกระจายตัวไม่ได้เกิดขึ้นเพราะการเขียนทับบางส่วนเป็นไปได้ เป็นผลให้
ความชันของรอบ ReRAM P / E ถูก จำกัด ไว้ที่ 28 ครั้งที่ MLC NAND ใน
SSD ที่นำเสนอ สมมติว่า MLC NAND ความอดทนของ 3 × 103, ที่ต้องใช้ P / E
รอบเพื่อ ReRAM น้อยกว่า 105 ซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับอุปกรณ์ ReRAM
ลักษณะ มะเดื่อ 9 แสดงให้เห็นแผนที่ที่ถูกต้องของหน้าทั่วไปและเสนอ
SSD หน้าที่ถูกต้องจะมีการกระจายอยู่ใน SSD ทั่วไปแสดงให้เห็นว่าบ่อย
เขียนทับได้เกิดขึ้นกับ MLC NAND ในขณะที่การเสนอ
SSD ไฮบริดได้อย่างมีประสิทธิภาพใช้ ReRAM และแสดงให้เห็นการกระจายตัวน้อยกว่า MLC NAND
เพราะการเขียนทับ MLC NAND ถูกระงับ
กระดาษนี้สำรวจแฝง ReRAM ต้องได้รับอย่างเพียงพอ
โดยการปรับปรุงขั้นตอนวิธีการที่นำเสนอ มะเดื่อ 10 แสดงที่นำเสนอการเขียน SSD
ประสิทธิภาพการทำงานและการใช้พลังงานเป็นหน้าที่ของ ReRAM เขียนแฝง ReRAM อ่าน
แฝงยังเป็นที่แตกต่างกัน จากตัวเลขทั้งการเขียนและอ่าน ReRAM แฝงควร
จะน้อยกว่า3μsในการรักษาที่มีประสิทธิภาพสูงและการดำเนินงานที่ใช้พลังงานต่ำ พิจารณา
50ns เขียนชีพจรเข้าถึง3μsจะทำได้เพื่อ ReRAM ในการเขียนตรวจสอบการดำเนิน
ตารางที่ 2 สรุปผลงานชิ้นนี้ เสนอ SSD ไฮบริด 3D 11 ครั้งแสดงให้เห็น
ผลการดำเนินงานที่สูงกว่าพลังงานในการเขียนที่ต่ำกว่า 93% และ 6.9 เท่าสูงความอดทน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เสนอแบบ 3D และแบบประเมิน . เป็นคนครับ ( แบบระดับ
รายการ ) - based SSD จำลองที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและจำลอง
, P / E สูง ได้รับการพัฒนา โปรไฟล์ของการเขียนข้อมูล
ใส่ได้จากเซิร์ฟเวอร์ทางการเงิน [ 6 ] จะแสดงในรูปที่ 7 สำหรับการเปรียบเทียบ ,
และ MLC ธรรมดาและไฮบริด SLC / MLC และ SSDs ยังประเมิน
SLC NAND ใช้แทน reram . ผลลัพธ์สำหรับ เขียนงาน เขียน
พลังงานและค่าเฉลี่ย P / E รอบแสดงในรูปที่ 8 เมื่อเทียบกับความปกติ
และ SSD MLC ที่เสนอ และ SSD กับ AF Mru RAAF ขั้นตอนวิธี
แสดงประสิทธิภาพสูงกว่า 11 ครั้ง และร้อยละ 79 ล่างเขียนพลังงาน ( Figs 8 ( ) และ 8 ( b ) ) .
โดยใช้ 3D TSV เชื่อม , I / O เป็นพลังงานที่ลดลงเนื่องจาก
27 ครั้งความจุขนาดใหญ่ของลวดเชื่อมที่เกือบจะตกรอบ ผล รวม SSD
พลังงานลดถึง 93% ความเร็วและพลังเหนือศีรษะของ usft
อ้างอิง negligibly ขนาดเล็ก นอกจากนี้ ความลาดชันของ n
MLC มี P / E รอบจะลดลง 6.9 เท่าในรูปที่ 8 ( C ) โดยเสนอ SSD .
นี้โดยตรงสอดคล้องกับการลดลงในการเปลี่ยนค่าใช้จ่ายของระบบเก็บข้อมูล SSD เพราะ
ลาดกำหนดอายุ ความเร็วของ SSD . แม้ว่า MLC และ P / E
วัฏจักรของ SLC / MLC และ SSD ก็จะลดลง โดยเสนอขั้นตอนวิธี
ความลาดเอียงของ P / E วงจรของ SLC และกลายเป็น 250 เท่าของ MLC
n ซึ่งเป็น unacceptably สูง นี้เป็นเพราะการร้ายแรง
ข้อมูลเกิดใน SLC NAND . บล็อกบ่อยคัดลอกของ SLC และบั่นทอน
ประสิทธิภาพและพลังงาน ในระดับของ SSD MLC เท่านั้น . ใน reram เช่นข้อมูล
fragmentation ไม่เกิดขึ้นเพราะเขียนทับบางส่วนเป็นไปได้ เป็นผลให้ ,
ความลาดเอียงของ reram P / E รอบจำกัด 28 ครั้งของ MLC และ
เสนอ SSD . สมมติว่า MLC และความอดทน 3 × 103 ใช้ P / E
รอบสำหรับ reram น้อยกว่า 105 ซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับ reram อุปกรณ์
ลักษณะ รูปที่ 9 แสดงที่หน้าแผนที่ของแบบดั้งเดิมและแบบเสนอ
. หน้าใช้ได้กระจัดกระจายอยู่ทั่วไป SSD ที่ระบุว่าเกิดขึ้นบ่อย
เขียนทับไป MLC และ . บนมืออื่น ๆ , เสนอ
ลูกผสม SSD มีประสิทธิภาพและการใช้ reram แสดงน้อยของ MLC และ
เพราะเขียนทับการ MLC และปราบปราม .
กระดาษนี้ศึกษาต้องได้รับการปรับปรุง reram ศักยภาพเพียงพอ
โดยเสนอขั้นตอนวิธี รูปที่ 10 แสดงการนำเสนอแบบเขียน
ประสิทธิภาพและพลังงานเป็นฟังก์ชันของ reram เขียนแฝงอยู่ reram อ่าน
แฝงยังแตกต่างกัน จากตัวเลขทั้งเขียนและอ่าน reram แฝงควร
ต้องไม่น้อยกว่า 3 μ s เพื่อรักษาประสิทธิภาพสูงและพลังงานต่ำ พิจารณา
50ns เขียนชีพจร 3 μ s เข้าถึงได้สำหรับ reram ในการเขียนตรวจสอบการทำงาน .
2 โต๊ะ สรุป งานนี้ การนำเสนอ 3D ลูกผสม SSD แสดง 11 ครั้ง
ประสิทธิภาพสูง 93 % ลดพลังงานและความอดทนสูงเขียน 6.9 เท่า