向系统借内存，固态硬盘HMB主机内存缓冲技术解读

转自腾讯快报PCEVA：http://kuaibao.qq.com/s/20170818A068F300

显卡共享系统内存技术已有多年，不光是CPU内集成的核芯显卡，独立显卡也会在需要时向系统内存拆借部分容量充当显存。虽然在性能上有所妥协，但毕竟是节约了成本。而现在固态硬盘也要向系统内存借鸡下蛋了。

固态硬盘由主控、DRAM缓存与NAND闪存三部分组成，在内存闪存双双涨价的情况下，牺牲性能缩减DRAM缓存的无外置缓存方案开始流行。即便是以高性能为主打的PCIE NVMe固态硬盘也在发展无缓存方案，不过有了Host Memory Buffer（HMB）主机内存缓冲特性的帮助，这些NVMe固态硬盘的性能仍将超越所有SATA产品，并非常接近带有完整缓存的NVMe型号。

固态硬盘的容量越大、HMB借用的缓存容量越大，能起到的效果越明显。在随机读取中HMB最高可带来翻倍性能提升。随机写入中HMB主机内存缓存能起到的作用更为明显，最高有5倍左右的IOPS提升。

固态硬盘缓存中主要存储了闪存映射表（Mapping Table）、元数据（Metadata）和小部分数据缓存（Data Buffer），前边的两个对于固态硬盘正常工作至关重要。HMB就是让固态硬盘向系统主内存“借火”来存储缓存数据。

将关键的FTL表等资料存储到系统内存中，万一系统内存不稳定出错怎么办？会不会导致固态硬盘内数据全毁呢？这是非常现实的问题，很多固态硬盘掉盘都是由闪存映射表损坏引起。

HMB主机内存缓冲对NVMe固态硬盘来说是一个风险与机遇并存的新特性，对于重视成本控制的品牌电脑制造商来说，具备HMB的无缓存NVMe固态硬盘性能比SATA更强，成本却相差无几，更重要的是跑分非常漂亮，无疑是个诱人的选项。而在零售产品中，由于售后面临替用户不稳定的内存背锅的风险，PCEVA（微信公众号：PCEVA）认为短期内敢于在零售产品中应用HMB的厂商不会太多。

SSD内部的缓存也不是都启用ECC的，消费级里面也没有几个支持E2E的。
所以把风险丢给自带缓存还是主机内存都是一样的。

说起来这样是不是还可以节约总线开销？

内存出错的几率是固定的，所以内存越大越容易出错

估计笔记本上HMB会用的较多吧，不过非ECC内存出错导致SSD数据错误怎么办？

启用HMB特性的时候是否可以加上CRC校验类似的东西，至少避免内存静默错误的出现

估计用在笔记本预装的小容量SSD上。
搞个软件选项，开可以，断电可能造成数据损失。
正常产品除非寨厂不会采用，容易砸牌子，不至于这点钱也省。

以后主控也不用搞那么复杂，进系统借用CPU资源多好

这样先不说别的，就说突然断电
SSD自带缓存如果突然断电还可以靠电源的保持电容和SSD自带的电容等等东西把映射表之类的保存进去，如果是在内存里面，怎么把数据转进SSD？

系统SDRAM 8GB×4的有福了，SSD读写性能超掉几条街。

我觉得吧，说的就好像内存很便宜随便用一样

缓存中的映射表损坏会掉盘吗？原本的映射表不是在闪存里么，只是读入缓存使用。