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浅析企业级SSD Multi-Stream Write技术

(2017-08-25 12:31:08)
标签:

杂谈

Multi-stream write(多流写)技术是什么?

在企业级存储中经常提到一个关键性的词语"冷热数据分区"。比如Meta data肯定是热数据。把相同生命周期的数据打上标签,告诉SSD盘,SSD盘放置数据的时候,就可以分区存放,会大大减少垃圾回收的工作量。要实现这个功能,阵列软件必须有接口和SSD控制器通讯。除了自研SSD之外,还有一个办法,采用支持Multi-stream write(多流写)技术的SSD。


Multi-stream write(多流写)技术可以使SSD根据主机端提供的Stream ID,将具有相同或相似生命周期的数据写入到相同的擦除单元中去,大大提高了GC时的效率,减少了写放大,使得SSD的性能和寿命都有了较大的提升。


比较早些时候,这个多流写技术就已经成为SCSI T10的标准,可以用在SAS/SATA SSD上。在今年5月份发布的NVMe Spec 1.3版本中也看到了Multi-Stream的身影(如下图),也就是说Multi-Stream技术将在NVMe SSD应用场景中发挥优势,继续发光发热。

虽然多流写技术已经是一个标准,此前市场上好像一直只有三星对这个技术比较挚爱。不过,在今年8月份的FMS上,东芝发布的全球首款64层3D闪存的PM5 12Gbit/s SAS系列企业级SSD中也支持多流写入技术(Multi-Stream Write Technology)。后续应该会有更多厂商开始支持这项技术。


Multi-stream write(多流写)技术效果几何?

多流写技术的目的就是将使SSD根据主机端提供的Stream ID,将具有相同或相似生命周期的数据写入到相同的擦除单元中去,这样就是大大提高了GC时的效率,减少了写放大。如下图,采用多流写技术后,在不同workload情况下,SSD的写放大都会降低到接近1,效果非常理想。

(注:数据来自三星官网公布内容)

我们知道写入放大数值越小,越能提升固态使用寿命。多流写技术让NVMe SSD的寿命得到了2倍的提升,如下图。

(注:数据来自三星官网公布内容)

同时,多流写技术对NVMe SSD的IOPS有显著的提升,如下图。最大IOPS是传统SSD IOPS的9倍,这真的是飞一般的感觉~~~

(注:数据来自三星官网公布内容)


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