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毁三观?你所不知道的那些SSD的事 • 三

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rgwan 发表于 2016-3-21 20:13 | 显示全部楼层
一般DRAM不会完全放下整个映射表,比如说128G NAND,16K page算,就要32MB空间。大多数基于B+ tree/DFTL/hybird mapping的算法要么靠展开树+superblock,要么靠缓存算法,要么靠页表+块表混合用。不过我看的资料包括我自己实现的FTL都较为老旧(4年前),不知现在还是否流行压缩映射表的做法。
2#
rgwan 发表于 2016-3-21 21:52 | 显示全部楼层
nighttob 发表于 2016-3-21 20:32
page mapping或者其他平面映射表在现在消费级还是主流,企业级上会有其他算法
如果闪存容量继续翻倍增长 ...

以前三星在小型设备上的设计大多是用混合映射——块表+页表。只需要非常少的内存就能管理较大的NAND Flash,U盘主控也大多是这么做的。我半年来的工作大概就是让NAND适配微型设备,大概我论文发了那个小FTL就能开源了。

SSD控制器就不太清楚了,如果用DFTL算法的话,维护个比较大的页映射表对内存要求是高一些,而且要快速启动只能依靠超级块,读取性能上混合映射稍微好一些,随机写入上DFTL/WA-DFTL好一些。

B+树/u树我觉得在性能上和内存占用做的会比页映射好一些,时间复杂度也可以,我也打算结合DFTL和u树做我的项目。不过目前我的研究方向主要在保证实时性,稳定性,性能对我倒是次要的。B+/u树这点要好一些,不太依赖超级块。

3#
rgwan 发表于 2016-3-21 21:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 rgwan 于 2016-3-21 22:07 编辑
nighttob 发表于 2016-3-21 20:32
page mapping或者其他平面映射表在现在消费级还是主流,企业级上会有其他算法
如果闪存容量继续翻倍增长 ...

其实我个人是不喜欢FTL这种东西的,在操作系统的文件系统层面直接使用类似UBIFS/NANDFS之类的NAND专用文件系统,SSD主控做好纠错和坏块屏蔽就可以了。这样可以杜绝不少隔靴搔痒的机制,比如TRIM和SE。文件系统的优化也会更显而易见,比如说零散写入完全可以由文件系统合并请求,直接适配到NAND的块或者页大小,可以显著降低写放大。掉电也不会导致掉盘问题——起码系统还能启动,在fsck这段时间里起码用户可控的部分更多,而不是插个电等30分钟后看人品。当然,也变相的降低了SSD厂商的门槛~何乐而不为。当然,用户可控的参数也能更多,比如说可以直观的调查文件系统的效率,更有效率以ECC错误率估测寿命,甚至寿命快到了的时候,在卷未满时自动减小容量使用SLC模式续命等等。这么做后Flash的存储弹性更高,稳健性应当更好。现在看很多消费级SSD寿命一到就直接挂机认不到盘,简直……如果我做FTL的话只要ECC错误到达阈值,全盘只读。做FlashFS到ECC阈值,报警+SLC续命,再到阈值,只读报警~

4#
rgwan 发表于 2016-3-21 22:56 | 显示全部楼层
nighttob 发表于 2016-3-21 22:21
所以我说这是消费级的策略,企业级可以做到聪明且周全,但这都是成本

光一个4k对齐就已经让成堆的人茫然 ...

现在消费级的盘直接写到爆表的机制我觉得太暴力了。如果到达了认为寿命该终止的时候,应该给用户一个挽救数据的机会,即使是立刻写保护。

5#
rgwan 发表于 2016-3-22 11:46 | 显示全部楼层
frontwing 发表于 2016-3-22 07:53
理论上在SMART定义里弄一个统一标准的MWI值,让windows根据它发出预警(而不是不知所云的蓝屏)就可以了 ...

没人在意也是照样没用,而且MWI过于保守。真不如检测到ECC错误到阈值全盘写保护,这样对用户的警告更有效。起码不会让不关心的用户稀里糊涂就挂了。
6#
rgwan 发表于 2016-3-22 11:51 | 显示全部楼层
nighttob 发表于 2016-3-21 22:21
所以我说这是消费级的策略,企业级可以做到聪明且周全,但这都是成本

光一个4k对齐就已经让成堆的人茫然 ...

专用FS倒不一定弄到手忙脚乱,甚至用户体验可以更简单。比如分区得时候不必注意4k对齐,系统自动按PEB对齐。也不必用SE和TRIM。这都是FS自己实现,弹性好很多,性能也好。只是闪存技术的发展,这类fs必须同步更新。比如说现在UBIFS对MLC/TLC的支持还是老大难╮(╯▽╰)╭对存储厂商而言,用FTL做FS该做的事情对他们而言更方便而已。坑
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