分区闪存：企业SSD界的下一大热门

【51CTO.com快译】

尽管SSD很棒，SSD厂商也做了种种改进，但它并非完美。

存在的三个主要问题如下：

• 写入放大(WA)消耗了更新颖更便宜的闪存所支持的越来越有限的数量：少至500次终身写入。
• 过度配置介质，以确保足够的终身写入和高效的垃圾回收。
• 成本高昂的DRAM缓冲区，用于处理入站写入和物理地址转换表。

背景介绍

SSD在处理随机读取工作负载方面表现出色。不过如今，顺序写入和一次写入/多次读取类型的工作负载在超大规模和大数据工作负载中越来越普遍。

对于这些较新的工作负载而言，使基于块的介质能够模拟4KB磁盘驱动器扇区的闪存转换层(具有读取/编程/擦除I/O和垃圾回收功能)并不是最佳选择。因此厂商在竭力开发Openchannel和分区闪存驱动器。

幸好，这项工作立足于对叠瓦式磁记录(SMR)驱动器已经所做的工作上，这种驱动器的特性在逻辑上类似NAND闪存。与SMR一样，Openchannel在逻辑块地址(LBA)范围内顺序写入，并提供并行单元选项，其中LBA可以在不同工作负载之间划分、分布在底层介质上，以实现最佳性能。

分区命名空间(ZNS)

ZNS将SSD容量划分为多个区，每个区按顺序写入，接口针对SSD进行了优化。区大小与闪存块大小相一致，区容量则与物理介质大小相一致。

这样就能实现整个闪存块写入，从而大大减少了对部分块更新(以及相关的写入放大)和垃圾回收的需求。对于超大规模运营商而言，ZNS逻辑到物理映射可以与文件系统集成起来，从而提高性能、减少主机开销，并消除每1 TB闪存介质需要1GB DRAM这个要求。

ZNS代码已经在超大规模网站上使用，可与Linux结合使用。它将成为明年发布的下一个重大NVMe规范的一部分。

NVMe已基本取代了系统和高性能笔记本电脑上的SATA。鉴于如今的工作负载越来越以数据为中心，缩短延迟、降低成本和开销的任何技术都是好东西。

ZNS不太可能在笔记本电脑上大有用途，但它将帮助我们的云基础架构以更快的速度和更低的成本为我们提供服务。

原文标题：Zoned flash: The next big thing in enterprise SSDs，作者：Robin Harris

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