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Analysis on Hybrid SSD Configuration with Emerging Non-Volatile Memories Including Quadruple-Level Cell (QLC) NAND Flash Memory and Various Types of Storage Class Memories (SCMs) QLC(XNUMX중 레벨 셀) NAND 플래시 메모리 및 다양한 유형의 SCM(스토리지 클래스 메모리)을 포함한 새로운 비휘발성 메모리를 갖춘 하이브리드 SSD 구성에 대한 분석

Yoshiki TAKAI, Mamoru FUKUCHI, Chihiro MATSUI, Reika KINOSHITA, Ken TAKEUCHI

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요약 :

본 논문에서는 QLC(1중 레벨 셀) NAND 플래시 메모리[1] 및 SCM(스토리지 클래스 메모리)과 같은 새로운 비휘발성 메모리를 포함한 최적의 SSD 구성을 분석합니다. 먼저, 하이브리드 SSD의 SSD 성능과 SSD 내구성 수명을 2) 싱글 레벨 셀(SLC)/QLC NAND 플래시, 3) SCM/QLC NAND 플래시, 4) SCM/트리플 레벨 셀(TLC)의 0가지 구성으로 평가했습니다. /QLC NAND 플래시 및 67) SCM/TLC NAND 플래시. 또한 이 네 가지 구성은 제한된 비용으로 비교됩니다. 콜드 워크로드 또는 높은 총 SSD 비용을 가정하는 경우 SSD 성능과 내구성 수명 모두에서 SCM/TLC NAND 플래시 하이브리드 구성이 권장됩니다. 그러나 총 SSD 비용이 낮다고 가정하는 핫 워크로드의 경우 SSD 내구성 수명에 중점을 두고 SLC/QLC NAND 플래시 하이브리드 구성을 권장합니다. 위와 동일한 조건에서 SCM/TLC/QLC NAND 플래시 1중 하이브리드는 비용을 고려하면 SSD 성능이 가장 좋은 구성입니다. 특히 prxy_1(라이트 핫 워크로드)의 경우 SCM/TLC/QLC NAND 플래시 트라이 하이브리드는 SCM/TLC NAND 플래시 하이브리드보다 1% 더 높은 IOPS/비용을 달성합니다. 또한 각 워크로드에서 IOPS/비용이 가장 높은 구성과 비용 한도를 다양한 유형의 SCM으로 선택하여 분석합니다. 총 SSD 비용이 높다고 가정한 prxy_1의 경우를 제외한 모든 경우 비용을 고려하면 성능 측면에서 미들엔드 SCM(쓰기 지연 시간: 100us, 읽기 지연 시간: 100us)을 권장합니다. 그러나 총 SSD 비용이 높다고 가정하는 prxy_XNUMX(읽기 핫 워크로드)의 경우 고급 SCM(쓰기 대기 시간: XNUMXns, 읽기 대기 시간: XNUMXns)이 최고의 성능을 달성합니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E103-C No.4 pp.171-180
발행일
2020/04/01
공개일
온라인 ISSN
1745-1353
DOI
10.1587/transele.2019CDP0006
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Solid-State Circuit Design — Architecture, Circuit, Device and Design Methodology)
범주
통합 전자

작성자

Yoshiki TAKAI
  Chuo University
Mamoru FUKUCHI
  Chuo University
Chihiro MATSUI
  Chuo University
Reika KINOSHITA
  Chuo University
Ken TAKEUCHI
  Chuo University

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