機器學(xué)習(xí)或能為延長NAND壽命提供解決方案

　　NAND在今日儲存市場中占有一席之地，而為了延長NAND的使用壽命，近來有研究提出，透過機器學(xué)習(xí)(Machine Learning)的應(yīng)用，可讓NAND的儲存容量、耐久性以及資料保存達到最佳化。

　　InformationWeek網(wǎng)站報導(dǎo)，近期數(shù)位資料儲存顧問機構(gòu)Coughlin Associates于快閃存儲器高峰會(Flash Memory Summit)揭露了一篇論文指出，NAND因重覆讀寫而使儲存單元劣化、致使耐用度降低的情況，將可望因機器學(xué)習(xí)的應(yīng)用而改善，使其生命周期延長。

　　一般來說，F(xiàn)lash存儲器的組成包括了浮閘(Floating Gate)及絕緣層等構(gòu)造，運作時透過施加高電壓電流以推動電荷、使其突破絕緣層進入浮閘，并在絕緣層的阻隔下，于斷電后仍可將電荷保留在浮閘中不會消失，因而得以將資料儲存下來。

　　而當(dāng)要清除電荷時，則施以反向高電壓以吸引電荷離開浮閘，如此便可清除資料。在這樣的過程中，絕緣層的效能會逐漸衰退，使得要將電荷保留在浮閘上變得日益困難。

　　在儲存單元老化后，所需的電壓會更高，但這樣一來絕緣層的損耗會更快，一旦電荷開始滲漏，就會使浮閘的電壓改變，并產(chǎn)生位元錯誤。

　　報導(dǎo)認為，一旦了解電荷的滲漏率，便能預(yù)測出儲存單元里的資料還能完整保存多久，若儲存單元使用頻率越高，也可預(yù)期裝置的使用年限將會縮短。隨著存儲器芯片設(shè)計越來越復(fù)雜、堆疊層數(shù)越來越多，NAND運作時受到各種內(nèi)外在因素影響的程度也跟著加遽。

　　想透過手動的方式對暫存器或電壓等因子進行調(diào)配以改善，幾乎是不可能，故提出以機器學(xué)習(xí)方式來了解固態(tài)硬碟(SSD)的運作模式，并進行必要之調(diào)配，以延長使用周期。

　　透過機器學(xué)習(xí)的應(yīng)用，可得知存儲器芯片的特征以及資料儲存的模式，并進一步為芯片的運作、及應(yīng)如何修正運作以延長使用壽命，建立出一套最佳模型。

　　這種利用機器學(xué)習(xí)來延長高容量SSD系統(tǒng)使用壽命的應(yīng)用已然是一新興領(lǐng)域，早早就投入此領(lǐng)域開發(fā)、并已推出相關(guān)產(chǎn)品的愛爾蘭新創(chuàng)公司NVMdurance亦贊助了論文研究。

　　在NVMdurance版本的機器學(xué)習(xí)中，是由名為Plotter的機器學(xué)習(xí)引擎，利用測試資料來調(diào)諧運行中之裝置的暫存器來進行。

　　NVMdurance的技術(shù)主要是讓裝置最初開始使用時，就能在自動化引擎的輔助下，盡可能將電壓控制在最低，以降低對儲存單元的損耗，并監(jiān)控SSD儲存單元電荷滲漏的情況，此外，亦能為NAND儲存裝置是否應(yīng)汰舊換新提供相關(guān)預(yù)測。

　　過去NVMdurance的最佳化技術(shù)原是以手動執(zhí)行，然此類做法已不適用于今日復(fù)雜度極高的NAND存儲器上，此次與Coughlin Associates的合作研究，將可望讓NVMdurance的產(chǎn)品更上層樓，提升其在該領(lǐng)域之競爭力。