【51CTO.com快譯】

盡管SSD很棒，SSD廠商也做了種種改進，但它并非完美。 

存在的三個主要問題如下：

• 寫入放大(WA)消耗了更新穎更便宜的閃存所支持的越來越有限的數(shù)量：少至500次終身寫入。
• 過度配置介質(zhì)，以確保足夠的終身寫入和高效的垃圾回收。
• 成本高昂的DRAM緩沖區(qū)，用于處理入站寫入和物理地址轉換表。

背景介紹

SSD在處理隨機讀取工作負載方面表現(xiàn)出色。不過如今，順序?qū)懭牒鸵淮螌懭?多次讀取類型的工作負載在超大規(guī)模和大數(shù)據(jù)工作負載中越來越普遍。

對于這些較新的工作負載而言，使基于塊的介質(zhì)能夠模擬4KB磁盤驅(qū)動器扇區(qū)的閃存轉換層(具有讀取/編程/擦除I/O和垃圾回收功能)并不是最佳選擇。因此廠商在竭力開發(fā)Openchannel和分區(qū)閃存驅(qū)動器。

幸好，這項工作立足于對疊瓦式磁記錄(SMR)驅(qū)動器已經(jīng)所做的工作上，這種驅(qū)動器的特性在邏輯上類似NAND閃存。與SMR一樣，Openchannel在邏輯塊地址(LBA)范圍內(nèi)順序?qū)懭?，并提供并行單元選項，其中LBA可以在不同工作負載之間劃分、分布在底層介質(zhì)上，以實現(xiàn)最佳性能。

分區(qū)命名空間(ZNS)

ZNS將SSD容量劃分為多個區(qū)，每個區(qū)按順序?qū)懭?，接口針對SSD進行了優(yōu)化。區(qū)大小與閃存塊大小相一致，區(qū)容量則與物理介質(zhì)大小相一致。

這樣就能實現(xiàn)整個閃存塊寫入，從而大大減少了對部分塊更新(以及相關的寫入放大)和垃圾回收的需求。對于超大規(guī)模運營商而言，ZNS邏輯到物理映射可以與文件系統(tǒng)集成起來，從而提高性能、減少主機開銷，并消除每1 TB閃存介質(zhì)需要1GB DRAM這個要求。

ZNS代碼已經(jīng)在超大規(guī)模網(wǎng)站上使用，可與Linux結合使用。它將成為明年發(fā)布的下一個重大NVMe規(guī)范的一部分。

NVMe已基本取代了系統(tǒng)和高性能筆記本電腦上的SATA。鑒于如今的工作負載越來越以數(shù)據(jù)為中心，縮短延遲、降低成本和開銷的任何技術都是好東西。

ZNS不太可能在筆記本電腦上大有用途，但它將幫助我們的云基礎架構以更快的速度和更低的成本為我們提供服務。

原文標題：Zoned flash: The next big thing in enterprise SSDs，作者：Robin Harris

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