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SMR和ZNS两种技术差异你不能不知道

发布时间:2019-07-10 06:04 来源:未知 编辑:admin

  这意味着驱动器可以容纳大约20%以上的数据。但数据不能再被直接重写,因为这也会改变底层的写入轨迹。

  相反,当块中的任何数据需要重写时,整个写轨迹块都会被重写。这就需要读取数据块中的数据,添加新数据,然后将数据写回磁道块。

  需要注意的三点:首先,当写数据块恢复以供在SSD中重用时使用,这类似于读程序擦除read-program-erase (PE) 循环。第二,在Western Digital的方案中,主机管理瓦状驱动器的重新写入过程,而不是驱动器本身。第三,一个磁道的块(a block of tracks )也是一个磁道的分区(a zone of tracks)。

  叠瓦式磁盘正受到需要尽可能经济高效地存储以读为中心的PB级大容量数据的超大型客户的青睐,他们喜欢将原始的14TB磁盘转变为16TB瓦状磁盘。

  再看看Zoning NAND,在某些情况下,这些客户需要比磁盘存储更快地访问读取密集型参考数据。比QLC(4bit/cell)flash闪存向前一步。但是,它比TLC(3bit/cell)闪存消耗得更快。QLC的PE循环数较低,可能为1000到1500。

  数据写在SSD中任何有可用空间的地方,而不参考使用模式或访问频率。每个SSD都会处理自己的数据删除,在一个称为垃圾收集的过程中,回收块以供重用。

  这包括读取块中的任何有效数据,并将其写入SSD中的其他位置,以便擦除和恢复整个块的内容。

  额外的写入称为写入放大,如果写入放大系数尽可能低,这可以延长SSD的寿命。Western Digital西部数据认为分区可以实现这一点,并且主机管理叠瓦式驱动器的应用程序,同样可以很好地管理ZNS SSD,因为接口基本相同。

  NVMe访问SSD具有并行IO队列,在WD的开放通道Open-Channel SSD概念方案中,这些队列可用于将不同的数据类型定向到SSD的不同区域。这些区域可以跨越多个模具,它们的大小取决于SSD的块大小。

  再进一步分析来看,驱动器的地址空间被称为其逻辑块地址Logical Block Address(LBA)范围,从概念上讲,它被划分为块,这些块是SSD块大小的倍数。

  块被分组到区域中,这些区域与NAND块大小对齐,分区zone容量与 SSD的容量对齐。

  不同的区域可以专用于不同类型的数据(如音乐、视频、图像等),因此任何一个分区zone内的数据使用模式都是恒定和可预测的。

  每个分区zone按顺序写入。任何一种类型的传入数据都被划分成块大小的块,并以顺序格式写入特定的分区zone。分区zone可以随机读取,并作为一个整体删除,这将导致的写入放大减少到接近零,延长了SSD的寿命。

  SSD控制器本身的工作负载被减少,它需要更少的DRAM来完成这项工作,从而降低了成本。除了降低写放大系数外,SSD在其工作寿命期间需要较少的过度配置容量来替换磨损的单元。IO性能更稳定,因为设备端垃圾收集或磨损均衡几乎没有中断或没有中断。

  相比之下,这就是Zoned NameSpace SSD带来的技术好处,在成本、寿命、性能上都能发生新的变化。

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