MFTL:一种基于固态盘系统非对齐更新数据的合并策略

作者：黄耀钦; 邓玉辉

来源：小型微型计算机系统, 2018, 39(06): 1359-1365.

• 固态盘
• 数据更新
• 闪存
• 缓存
• 闪存转换层

基于NAND的闪存中由于其特殊的物理读写特性,使得固态盘内部广泛存在非对齐的数据存储,而这部分非对齐数据会导致系统产生额外的性能损耗和造成物理可用存储空间的浪费.基于固态盘中存在非对齐写更新操作提出一种MFTL缓存架构,其核心的思想是利用写更新数据存储不对齐的特性,通过重新设计页级映射的FTL将缓存中不同逻辑数据页存在的非对齐更新数据合并为闪存页规格的大小后写回至闪存阵列中,可以节省由于写更新操作导致的额外读取操作的同时也充分减少实际的闪存写入次数,因而降低了底层处理请求队列的负载压力和相应增加了闪存的物理可用容量.通过SSDsim实现并测试相关负载后实验结果表明,与原FTL系统相比,提出的MFTL结构能够省略100%的非对齐写更新导致的额外读操作开销,并且充分减少了固态盘写入次数,从而扩大了可用存储容量和提高固态盘的写性能.

• 单位
  计算机体系结构国家重点实验室; 中国科学院计算技术研究所; 暨南大学