日本の竹内研究室は、競合製品よりも速く画像を認識し、ドライブの耐用年数を延ばすことができるという「価値認識型」ソリッドステートドライブを提案した。
SSDは経年劣化します。これは、半導体に衝撃を与える回数に限界があるためです。半導体自体が損傷し、エラーが発生しやすくなるからです。ドライブのコントローラーはこれを認識し、セルの信頼性が低下し始めていることを示すエラー率の上昇を監視します。ドライブメーカーは「ウェアレベリング」も採用しています。これは、一部のセルが他のセルよりも多く使用され、他のセルよりも寿命が近づくのを防ぐため、ドライブ全体のセルが適切に使用されるようにするものです。ウェアレベリングは、SSDの容量を耐用年数全体にわたって高いレベルに保つのに役立ちます。
これらの技術により、SSDは数百万回の書き込みサイクルに耐えられるようになります。これは、あらゆるアプリケーションにとって十分すぎるほどの性能のように思えますが、昨今の機械学習への熱狂的な関心により、大規模なデータセットを処理するためにサーバーが長時間かつ過酷な負荷にさらされることを考えると、その性能は疑問です。これらのサーバーがパブリッククラウドからレンタルされている場合、所有者は24時間365日稼働させようとするインセンティブがあります。
The Registerの解釈によれば、価値を重視した SSD が提案されたのは、SSD は時間の経過とともに劣化することがわかっていても、動作させ続ける大きな動機があるためです。
日経テクノロジーが報じているように、中央大学電気電子通信工学科の竹内健教授らは、SSD を驚異的な速度で動作させ続ける 3 つの方法を発見しました。
まず、価値の高いデータは信頼性が高いとされるセルに挿入し、重要度の低いデータは信頼性の低いセルに挿入するという手法があります。これにより、エラーは増加しますが、処理時間は短縮されます。
研究者らはまた、「クリティカル・ページ・エラー・リダクション」と呼ばれる手法を考案しました。これは、高価値データの書き込みに使用する電圧を変化させることで、エラー状態を回避するものです。新しいSSDは、セルからの読み出し時にエラー訂正の試行回数を5回に制限する「アクセラレーテッドLDPC」も採用しています。このエラー訂正の制限により、全体的な読み出し速度が向上します。
価値認識型ソリッドステートドライブのプロトタイプ。拡大はこちら
これらはすべて理論上は素晴らしいことですが、いつものように、これがいつ生産されるのか、あるいは実際に生産されるのかどうかはわかりません。
しかし、竹内教授は固体メモリの基礎研究で長年の実績を積んでいるため、楽観視できる理由もあります。また、クラウドがFPGAやGoogleのTensor Processing Unitといった特殊なシリコンに熱心に取り組んでいることも注目に値します。なぜなら、一部のワークロードは汎用的なチップではうまく機能しないからです。®
