MEMS-based storage devices
Mohammed G. Khatib · 2009
nologie, haar eigen uitdagingen en optimalisatieproblemen.In ons onderzoek optimaliseren we het MEMS-opslagsysteem voor toepassing in mobiele, batterij-gevoede, systemen.Vervolgens vergelijken we onze resultaten met Flash-geheugen en met een hybride opslagsysteem, waarin we Flash combineren met een harde schijf.Deze dissertatie concentreert zich op de energie-en kostenaspecten van MEMS-opslagsystemen. Onze belangrijkste bijdrages zijn methodes om het energieverbuik van dergelijke systemen te beperken.Voorts maken we bij het configureren van MEMS-opslagsystemen handig gebruik van voorkennis van de verwachte belasting, opdat de beschikbare capaciteit efficiënt wordt benut.Onze resultaten dragen bij aan de toenemende vraag naar groene opslagsystemen met extreem hoge datadichtheid.Bovendien beperken we de kosten, hetgeen acceptatie in de markt ten goede komt.Naast de energie-en kostenaspecten zorgen we ervoor dat de reactietijd en de levensduur van MEMS-opslagsystemen kan concurreren met die van andere systemen.Onze data-layout en energiebesparingsmethodes hebben een gunstige invloed op de snelheidsprestaties; wij kijken expliciet naar configuraties die geen concessies doen aan de reactietijd.Wat betreft de levensduur van MEMS-opslagsystemen ontwikkelen we een methode voor wear-leveling 1 die de levensduur verlengt en tegelijkertijd het energieverbruik en de reactietijd slechts minimaal toe laat nemen.Deze dissertatie bouwt voort op de conclusies van het onderzoek naar operationele methodes van MEMS-opslagsystemen en ze onderzoekt de praktische toepassing ervan voor enkele belangrijke mobiele toepassingen.Voor toepassingen met voornamelijk streaming data, zoals een videocamera, onderzoeken we onder andere de invloed van bufferen op het energieverbruik, de reactietijd, en de capaciteit van MEMS-opslagsystemen.We plaatsen de praktische betekenis van MEMS-opslagsystemen in perspectief door ze te vergelijken met Flash-geheugen en het eerder genoemde hybride opslagsysteem.Ons onderzoek levert een aantal praktische aanbevelingen op voor MEMSopslagsystemen.De aanbevelingen in deze dissertatie beogen een vermindering van het energieverbruik, een verkorting van de reactietijd, een verlaging van de kosten per bit en een verlenging van de levensduur van het systeem.Bovenal laten we zien dat de kosten per bit de cruciale factor zijn voor het succes van MEMS-opslagsystemen. Ons onderzoek draagt bij aan de kostenreductie op systeemniveau; dit laat onverlet een kostenreductie op componentniveau.Deze dissertatie presenteert methoden en middelen voor de configuratie van MEMS-opslagsystemen, waarmee deze een levensvatbaar alternatief vormen als opslagsysteem in verschillende omgevingen.Met onze onderzoeksresultaten kunnen ontwikkelaars praktische MEMS-opslagsystemen bouwen die én betrouwbaar, én energiezuinig, én snel, én betaalbaar zijn.