百度的软件定义闪存SDF介绍

原创内容,转载请注明:  [http://www.ssdfans.com]  谢谢!

 

在机械硬盘时代,硬盘的制造技术掌握在少数几家大公司手里,用户只能购买。但是进入SSD时代之后,硬盘的制造门槛没有那么高了,简单来说,SSD就是买Flash芯片和控制芯片组装起来就可以了,所以国内很多有技术实力的公司就想自己开发SSD,例如华为、百度等。

 

BAT以及Google,Facebook等有着数量庞大的服务器,每家都是10万台级别,这注定了他们不能从存储厂商购买昂贵的服务器,只能自己研发廉价的服务器和存储设备来建设数据中心。

 

百度的欧阳剑团队在ASPLOS ’14上发表了一篇文章,介绍他们研发的软件定义闪存SDF。ASPLOS在计算机体系结构领域是Rank 1的会议,所以技术能力还是得到了国际同行的认可。CS国际会议排名见链接:http://www.ntu.edu.sg/home/assourav/crank.htm 。下面我们来介绍一下这片Paper。

 

相比市场上销售的SSD,SDF主要的特点有:

 

1. 没有垃圾回收。SDF的使用者使用Block大小的整数倍为单位来写数据 (8 MB),所以每个Block里面不会有垃圾,或者整个都是垃圾,写之前直接擦除就可以了。这样的好处是:

A. SSD内部不用做垃圾回收,读写带宽得到提高;

B. 同时也不需要预留Over-Provisioning的空间,释放出20%的额外空间;

C. 没有内部搬移数据产生的写操作,Flash没有了写放大,寿命延长。

 

 

2. 没有RAID。SSD内部其实是Flash阵列,所以为了数据安全性,很多企业级SSD会用Flash组成RAID组,用一块或几块Flash保存RAID数据。但是互联网公司的数据一般都有3个备份,所以不担心SSD内部数据丢失。RAID是没有必要的。

 

3. FPGA做为控制芯片,功能很少:ECC,坏块管理,地址转换,Dynamic Wear Leveling。Virtex-5实现PCIe接口和DMA,Spartan是Flash控制芯片。

 

4. SSD内部每个通道都向用户开放,由PC选择写哪个通道。

 

5. 软件接口层非常简单,省略了文件系统、Block设备、IO调度、SATA协议等,用户直接通过IOCTRL来发同步的写命令到PCIe Driver。软件延迟从12us,缩减到2-4us,就是花在PCIe中断处理上。

 

SDF内部保存的数据就是类似于Google BigTable的CCDB,8MB大小.

 

 

分类目录 国内动态, 行业动态.
扫一扫二维码或者微信搜索公众号ssdfans关注(添加朋友->点最下面的公众号->搜索ssdfans),可以经常看到SSD技术和产业的文章(SSD Fans只推送干货)。
ssdfans微信群介绍
技术讨论群 覆盖2000多位中国和世界华人圈SSD以及存储技术精英
固件、软件、测试群 固件、软件和测试技术讨论
异构计算群 讨论人工智能和GPU、FPGA、CPU异构计算
ASIC-FPGA群 芯片和FPGA硬件技术讨论群
闪存器件群 NAND、3D XPoint等固态存储介质技术讨论
企业级 企业级SSD、企业级存储
销售群 全国SSD供应商都在这里,砍砍价,会比某东便宜20%
工作求职群 存储行业换工作,发招聘,要关注各大公司招聘信息,赶快来
高管群 各大SSD相关存储公司高管和创始人、投资人

想加入这些群,请微信扫描下面二维码,或搜索nanoarchplus,加阿呆为微信好友,介绍你的昵称-单位-职务,注明群名,拉你进群。SSD业界需要什么帮助,也可以找阿呆聊。