コンピューティングの始まり以来、メモリとストレージは密接に結びついていますが、同じものとは考えられていませんでした。 AI、機械学習、モノのインターネット、データ分析などの進歩する分野で、新しいテクノロジーが出現し、大量のデータによって複雑なワークロードが可能になるにつれて、その定義が変わり始めています。
現在、メモリとストレージのソリューションは以前ほど明確ではなくなりました。進化し続ける最新の SSD の高性能と低遅延により、ルールが変わり始めています。
従来のメモリとストレージの違い
以前、メモリとストレージは次のように説明されていました。
メモリ
メモリは、コンピュータ内のランダム アクセス メモリ (RAM) チップにデータが一時的に保存される場所です。最近のコンピューターは同期ダイナミック RAM (SDRAM) を使用しており、標準の RAM よりも高速、高密度、低価格になる傾向があります。 1990 年代後半、業界はダブル データ レート SDRAM (通常は単に DDR と呼ばれる) に注目し、事実上 RAM と同義になりました。テクノロジーが向上するにつれて、最新バージョンを区別するために番号が付けられました。現在、DDR4 は高度なプロセッサで最も一般的に使用されているメモリです。
メモリには、作成中の Word 文書内の情報や表示している Web サイトのコンテンツなど、現在処理に使用されているデータが含まれています。非常に迅速かつ簡単にアクセスできるように手元にあります。 RAM が多いほど、この一時的な場所に保存できるデータが増えます。つまり、多数のアプリケーションで問題なくマルチタスクを実行できることになります。 RAM が不足すると、コンピュータは永続ストレージからデータにアクセスする必要があります。これにより、ハード ドライブまたはソリッド ステート ドライブからデータを取得する方が RAM から取得するよりも時間がかかるため、コンピュータの速度が低下します。
ストレージ
ストレージとは、データが永続的に保存される場所です。コンピューターのドライブまたは接続されたデバイス (USB ドライブや外付けハード ドライブなど) に保存されます。 Word 文書などの作業内容を保存すると、データは RAM からストレージにコピーされます。
比較方法
メモリとストレージについては、いくつか同じ方法で話します。たとえば、それらの容量は両方ともバイト (またはギガバイト、テラバイトなど) 単位で測定されますが、データを保存および保持する方法は大きく異なります。 RAM は非常に高速ですが、ストレージよりもはるかに高価です。ストレージはデータへのアクセスが遅くなりますが、同じ容量の RAM よりも安価です。
それらのもう 1 つの違いは、コンピューターの電源がオフになったときにデータがどうなるかです。
揮発性と不揮発性
RAM (メモリ) は通常、揮発性です。つまり、コンピュータの電源が入っていてオペレーティング システムが動作している場合にのみ、データがそこに保存されます。コンピューターの電源が切れたり、OS がクラッシュしたりすると、データは失われます。
一方、ストレージ デバイスは通常、不揮発性 (永続的とも呼ばれる) であり、コンピューターの電源が切れてもデータが消去されたり削除されたりしないことを意味します。ストレージ ドライブに保存された内容は、システムがオフであるかオンであるかに関係なく、そこに存在します。
フラッシュ ストレージは、最も一般的なタイプの不揮発性 RAM (NVRAM) です。 DRAM とは異なり、コンピュータ システムの内部コンポーネントではなく、外部メディアである点が異なります。フラッシュは、DRAM よりも大量のデータを処理することもできます。
どのトレードオフに対処するかを決める必要が常にあります。高いコストをかけて RAM を増強して高速なパフォーマンスを享受するか、よりコスト効率の高いストレージを入手して遅いデータ アクセスに対処するかです。
しかし、今日では、これらのトレードオフはそれほど急なものではありません。テクノロジーにより、メモリとストレージがこれまで以上に緊密になり始めています。
SSDの進歩はメモリとストレージを再定義する可能性がある
SSD の速度と遅延が向上するにつれて、メモリ レベルのパフォーマンスに近づき始めています。 PCIe Gen 5 SSD は最大 14 GB/s の速度を実現でき、既存の DDR4 メモリもチャネルあたり約 14 GB/s の速度を実現します。
Phison の CTO である Sebastien Jean 氏は次のように述べています。 StorageReview へのインタビュー 今年の初めに、「DDR と同じ速度または同じ範囲の速度で CPU と通信できる SSD はこれが初めてです。」同氏は続けて、Gen5 SSDでもDDRの超低レイテンシには匹敵しないが、SSDがメモリのニーズの一部を満たすことができる興味深い方法があると述べた。
Jean 氏は、「Gen5 がクライアントとエンタープライズ領域の両方にとって意味することは、SSD が急速にレベル 3 またはレベル 4 のキャッシュに似てきているということです。これは、注目しているアーキテクチャに応じて異なります。 CPU からはかなり離れていますが、それでも CPU が DRAM に期待する驚異的な速度の範囲内にあります。」
Jean 氏の説明によると、SSD をレベル 4 キャッシュとして扱うことで、CPU アーキテクチャはデータをレベル 4 キャッシュからレベル 1 に移行します。そうするにつれて、キャッシュ ラインはどんどん短くなり、最終的には DRAM の粒度に合わせます。
「AI や機械学習アプリケーションを実行するためにシステムに大量の DRAM を搭載する必要はもうありません」と Jean 氏は言います。そして、より高価な DDR メモリと比較した SSD の価格は、説得力のある議論になります。パフォーマンスを犠牲にすることなく、8 TB DDR の代わりに 8 TB SSD を使用できるとします。それは数万ドルの節約になる可能性があります。
「Gen5 の速度で動作する従来の SSD を使用でき、コスト削減で大きなメリットが得られます」と Jean 氏は言います。
未来は明るく見える
Gen5 SSD は依然として最先端ですが、2025 年または 2026 年にはドライブが出荷されると推定され、Gen6 が目前に迫っています。SSD は速度と遅延が向上し続けるにつれて、DDR メモリのパフォーマンスにもさらに近づき続けるでしょう。
いくつかの ランカスター大学の研究者 また、フラッシュ メモリとストレージを実際に 1 つのハードウェアに統合するというアイデアも見据えています。彼らは理論上の製品を UltraRAM と呼んでおり、その論文は「永続的なデータ ストレージとして不揮発性で長持ちするが、ランダム アクセス タスクに使用できるほど高速な新世代のメモリを構築する方法を概説しています。」
で ZDNetの記事、著者のロビン・ハリスはこう書いています。「未来はこうして発明される。 500 GT/s 以上を処理できる PCIe v7 または 8 を備えた、最速の DRAM とほぼ同じ速度のストレージ コントローラーとメディアを想像してください。それにより、ストレージとメモリの間の境界があいまいになります。」
Phison は今日の複雑なニーズに応える最先端の SSD を提供します
業界をリードする SSD コントローラおよびソリューションの開発者および製造者である Phison は、メモリとストレージの間の境界線をさらに曖昧にする独自の体制を整えています。同社は最初の Gen5 SSD の 1 つをリリースする予定です。 フィソンE26は、今日の大規模で複雑なワークロードに対して業界最速の速度を実現します。
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