灭掉南宋的汉将张弘范在《寄征衣》中说“欲寄君衣君不还，不寄君衣君又寒。寄与不寄间，妾身千万难！”其实在设计SSD的时候，我们也会有这种纠结的心情。
在今年的闪存峰会上，有家新创企业级SSD控制器芯片厂商CNEXLabs介绍了他们的Open Channel SSD概念，尽管他们的芯片还没有正式商用，不过我们先来一探究竟。
妾身千万难，FTL将栖身何处？
我们知道SSD控制器内部算法核心是FTL（Flash Translation Layer），把用户的地址LBA转换为SSD内部Flash芯片的物理地址。一般的消费级SSD控制器内置FTL，因为功能比较简单和统一，消费级市场经过WinTel联盟多年的锤炼，各种接口非常统一，大家的需求也很单一，只要支持Intel主板、Windows操作系统就可以了，大大简化了各种外设的硬件设计。
但是进入了企业级市场，真是群雄并立，有各种各样的客户和存储厂家，大家使用多种多样的操作系统和主板架构，甚至Google、Facebook、BAT都可以自己定义硬件、Linux底层。在这种情况下，FTL放在SSD控制器里面已经难以满足需求了，用户希望能够自定义FTL，根据自己的数据特点设计高效的FTL，比如：
- 搜索引擎可以把索引表和SSD物理地址对应起来；
- 日志数据可以直接流式写入SSD内部Flash通道；
- 数据库希望key-value能对应到SSD物理地址。
这种自定义后面如果有FTL，导致几大缺点：
- latency变长；
- 达不到最优的性能；
- 垃圾回收、磨损平衡等浪费了SSD的存储空间和寿命。
Open-Channel SSD架构
CNEXlabs的SSD控制器把SSD内部的通道开放给用户使用，这样控制器只负责Flash数据传输、ECC、RAID、垃圾回收引擎、错误处理、坏块管理等工作，而FTL层的设计由Host自己根据需求实现。这样也方便用几个控制器组成一个大的SSD，甚至阵列。
如下图，host端多了任务，latency只是稍微增加了一些。
在软件定义存储中的优势
- 可以集中管理多个SSD；
- 软件可定制；
- 根据需求定义FTL；
- FTL可以不断修改；
- 针对不同应用开发不同软件。
如下RocksDB例子，数据以日志形式直接写入Flash的块，有点像百度自己做的SSD。CNEXlabs还提供了Linux驱动，支持NVMe以及NULL Driver做FTL性能测试和Debug。
想要每天看一条SSD文章吗？扫一扫，微信关注我们！或者微信搜索公众号ssdfans关注。
