Host Memory Buffer (HMB)

Host Memory Buffer (HMB) คืออะไร

Host Memory Buffer (HMB) คือฟีเจอร์ในมาตรฐาน NVMe ที่ช่วยให้ SSD ที่ไม่มีหน่วยความจำ DRAM ในตัว สามารถยืมหน่วยความจำ (RAM) ของระบบมาใช้ชั่วคราว เพื่อจัดเก็บข้อมูลตารางแมปปิ้ง (Mapping Table) ของ SSD ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการอ่านและเขียนข้อมูลแบบสุ่ม (Random Read/Write) ให้ใกล้เคียงกับ SSD ที่มี DRAM ได้

หน้าที่สำคัญ

หน้าที่หลักของ HMB คือการทำหน้าที่เป็นแคชสำหรับตารางแมปปิ้ง (Flash Translation Layer – FTL) ซึ่งเป็นข้อมูลที่ใช้ระบุตำแหน่งของข้อมูลจริงที่เก็บอยู่ใน NAND Flash ทำให้ SSD สามารถเข้าถึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะในการทำงานที่ต้องเข้าถึงข้อมูลขนาดเล็กแบบสุ่มบ่อยๆ

เกร็ดน่ารู้

HMB เริ่มถูกนำมาใช้ในมาตรฐาน NVMe 1.2
การทำงานของ HMB จะใช้เทคโนโลยี Direct Memory Access (DMA) ผ่านอินเทอร์เฟซ PCIe เพื่อเข้าถึง RAM ของระบบโดยตรง โดยไม่ต้องผ่าน CPU ทำให้ลดภาระการทำงานของ CPU
ขนาดของ RAM ที่ถูกดึงมาใช้มักจะอยู่ที่ประมาณ 64 MB ซึ่งเพียงพอสำหรับการใช้งานทั่วไป และจะไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ
การที่ SSD ไม่ต้องมี DRAM ในตัว ทำให้สามารถลดต้นทุนการผลิตลงได้ ส่งผลให้ราคาของ SSD เหล่านั้นถูกลง และยังช่วยลดขนาดของตัว SSD ให้เล็กลงได้อีกด้วย

คำศัพท์ที่เกี่ยวข้อง

NVMe (Non-Volatile Memory Express): มาตรฐานอินเทอร์เฟซสำหรับ SSD ที่เชื่อมต่อผ่าน PCIe
DRAM (Dynamic Random-Access Memory): หน่วยความจำความเร็วสูงที่ใช้เป็นแคชใน SSD รุ่นปกติ
Flash Translation Layer (FTL): ชั้นการทำงานที่ทำหน้าที่แปลงที่อยู่ข้อมูลเชิงตรรกะ (Logical Address) ให้เป็นที่อยู่เชิงกายภาพ (Physical Address) บน NAND Flash
PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): มาตรฐานการเชื่อมต่อความเร็วสูงที่ใช้ในคอมพิวเตอร์