SSD技术：Zoned Namespace SSD

 

蛋蛋是个懂技术，有追求的宅男，总是不遗余力的把各种先进的SSD技术应用到自己的小电影帝国里。

近年，普通的SSD在第二遍写入的时候性能明显下降的问题一直困扰着蛋蛋，基于蛋蛋的经验，预留空间7%的SSD写入带宽下降75%， 预留空间20%的SSD写入带宽下降50%，普通SSD写入性能下降的原因主要是跟FTL的data placement（数据）有关。蛋蛋下载各位老师的作品以后，经过FTL的地址映射转化，存放到Flash上的数据分布是下面这个样子，每部作品都被截成很多小段分布在不同的地方。

当蛋蛋不喜欢某些老师的作品将其删除，Flash上的数据成了下面这个样子。C老师的作品虽然被删除了，但是那些Block上还有其他老师的作品，所以空间并没有被真正释放出来。  

为了真正释放蛋蛋对C老师的回忆，SSD需要进行Garbage Collection（垃圾回收）, 这个过程涉及到数据的整合搬运，带来写放大（WA）的问题 – 蛋蛋下载1G小电影，SSD的真实写入数据量可能是1.2G或者1.3G, 甚至更高。

写放大的存在，导致的问题很多，包括降低性能，提高延迟和增加成本。对于蛋蛋来说，钱不是问题，但是性能下降真的不能忍。一忍再忍，有一天，蛋蛋发现了Zoned Namespace。

概括一下Zoned Namespace技术的特点：

Host和SSD协作决定Flash上的数据摆放；

把一个Namespace分成多个Zone，每个Zone连续排列，大小相同（例如512MB）

所有的读写操作全部基于Zone，不再是Block和Page

Zone只支持顺序写入

如果需要对Zone重新写入，必须reset这个Zone

Zone支持部分写入

读操作没有限制，可以读取任意LBA

经过实际测试，Zoned Namespace　SSD性能完美匹配蛋蛋的需求。

这，就是蛋蛋需要的SSD。

写入带宽比较

时延表现

蛋蛋SSD看着SSD上井井有条的小电影，思绪回到了若干年前，大雪天在中关村跟路边大姐买盘。这个Zone Namespace技术不就是把光盘作为一个个的Zone，塞进Namespace，排队站好吗？

本文是个人对WD在FMS2020 的演讲 “How Zoned Namespace Improve SSD Lifetime, Throughput, and Latency” 学习并通俗化呈现。

责任编辑：xj

原文标题：更快写入小电影，蛋蛋选择Zoned Namespace SSD

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