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      固態(tài)硬盤SSD內(nèi)部管理算法研究綜述

      2021-01-10 22:16:53巴書法
      科技信息·學(xué)術(shù)版 2021年7期
      關(guān)鍵詞:優(yōu)缺點(diǎn)比特邏輯

      巴書法

      摘要:固態(tài)硬盤英文縮寫SSD(Solid State Drive)是一種以閃存(NAND Flash)為存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)設(shè)備。作為SSD核心技術(shù)之一,控制器內(nèi)部管理算法FTL(Flash Translation Layer)負(fù)責(zé)地址映射,壞塊管理,垃圾回收,磨損均衡等關(guān)鍵功能,管理算法的優(yōu)劣直接影響SSD的性能和壽命。近年來(lái),隨著閃存(NAND Flash)技術(shù)的不斷發(fā)展,F(xiàn)TL的算法也在不斷演進(jìn),根據(jù)映射表的特點(diǎn),將其劃分頁(yè)(Page)映射算法、塊(Block)映射算法和頁(yè)塊混合映射算法。根據(jù)邏輯區(qū)域劃分,可分為分區(qū)映射和全區(qū)映射,同時(shí)冷熱數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)也成為FTL的一個(gè)重要功能。該文介紹了近年來(lái)具有代表性的研究成果,并對(duì)于各類算法的優(yōu)缺點(diǎn)以及在適配3D NAND所遇到的問題進(jìn)行綜述。為進(jìn)一步設(shè)計(jì)更加完善的FTL算法提供指南。

      關(guān)鍵詞:固態(tài)存儲(chǔ); 閃存;冷熱數(shù)據(jù);地址映射; 垃圾回收; 磨損均衡

      固態(tài)硬盤(SSD)是由控制器和閃存芯片(NAND)組成,利用閃存的區(qū)塊存儲(chǔ)特點(diǎn)進(jìn)行讀寫操作,其憑借多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),如:響應(yīng)快、帶寬高、功耗低、工作溫寬大,抗震性強(qiáng),輕便等,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心,個(gè)人電腦,工控機(jī),汽車電子,物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備。隨著超過100層3D NAND閃存的量產(chǎn),SSD的容量變得越來(lái)越大,其單GB成本逐年降低,配合高速的SATA/PCIe接口,其性價(jià)比日益突出,SSD替代傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的趨勢(shì)正在加速。

      FTL是 SSD控制器的核心控制算法,其主要任務(wù)是管理邏輯地址到物理地址的映射,其次它還負(fù)責(zé)分離冷熱數(shù)據(jù),垃圾回收和磨損均衡等重要功能。由于閃存的操作方式為頁(yè)(Page)寫入,塊(Block)擦除,在未擦除之前不允許覆蓋寫入,所以當(dāng)SSD接受到主機(jī)的寫入命令時(shí),F(xiàn)TL負(fù)責(zé)將邏輯地址映射到對(duì)應(yīng)的物理地址,并將用戶數(shù)據(jù)寫入到NAND閃存的有效頁(yè)上,當(dāng)NAND閃存完成編程(Program)后, FTL負(fù)責(zé)更新邏輯地址到物理地址的映射表。通過這種方式,SSD就能準(zhǔn)確記錄所有用戶數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確物理位置。

      FTL設(shè)計(jì)的合理性直接影響著SSD的性能和壽命,隨著NAND制程以及SSD控制器硬件的不斷改進(jìn),F(xiàn)TL的設(shè)計(jì)也在不斷演進(jìn)。本文對(duì)近年來(lái)FTL的主要研究結(jié)果以及經(jīng)典FTL算法進(jìn)行梳理,歸納,并對(duì)比各自的優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)結(jié)合3D NAND的最新特性,對(duì)設(shè)計(jì)下一代FTL所面臨的問題進(jìn)行分析與表述。

      1 SSD相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)

      SSD是由控制器和一組NAND閃存芯片組成,其中控制器負(fù)責(zé)運(yùn)行FTL,其為SSD的核心部件,內(nèi)部由一個(gè)或者多個(gè)微處理器,NAND 閃存控制單元,ECC加解密模塊以及負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄MA組成,控制器通常支持多個(gè)通道并通過ONFI接口與外部的NAND閃存連接。

      1.1閃存顆粒(NAND Flash)

      1.1.1 NAND閃存的基本知識(shí)

      閃存(NAND)是固態(tài)硬盤的主要存儲(chǔ)介質(zhì),1989年首先由東芝提出NAND閃存的基礎(chǔ)構(gòu)架,它的基本存儲(chǔ)單元為稱為Cell。Cell是在晶閘管(MOSFET)的結(jié)構(gòu)上添加了一層浮柵極用來(lái)捕獲電子用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。下圖為NAND的Cell的結(jié)構(gòu)和MOSFET的區(qū)別:

      NAND閃存在寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候,通過往NAND的Cell單元注入不同數(shù)量的電荷量,Cell的導(dǎo)通的閾值電壓Vt也會(huì)隨之發(fā)生變化。通過這些不同Vt電壓,就可以表示不同的數(shù)據(jù)。通俗的說(shuō),比如注入1庫(kù)倫電荷之后電壓為Vt=1V,充入2庫(kù)倫的電荷之后電壓為Vt=2V,充入3庫(kù)倫的電荷之后電壓為Vt=3V,充入4庫(kù)倫的電荷之后電壓為Vt=4V,我們就可以用1V表示00b,2V表示01b,3V表示10b,4V表示11b。NAND擦除的時(shí)候通過施加反向電壓,將F/G中的捕獲的電荷釋放出去。

      不同類型的NAND,其Cell單元存儲(chǔ)比特?cái)?shù)也不同,分為:

      SLC NAND:一個(gè)Cell表示一個(gè)比特。

      MLC NAND:一個(gè)Cell表示兩個(gè)比特。

      TLC NAND:一個(gè)Cell表示三個(gè)比特。

      QLC NAND:一個(gè)Cell表示四個(gè)比特。

      SLC NAND具有寫入速度快,數(shù)據(jù)保持力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但容量比較低且價(jià)格比較高,一般適用于工業(yè),航天,軍工等特殊領(lǐng)域。MLC和TLC具有容量大,價(jià)格便宜,所以廣泛應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備上。隨著NAND技術(shù)的不斷進(jìn)步,QLC NAND憑借其超大容量和極低的價(jià)格,逐漸在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品被采用。

      1.1.2 NAND閃存塊組織結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

      NAND閃存的基本寫入單位為頁(yè),每一個(gè)頁(yè)由數(shù)據(jù)區(qū)(Data area)和冗余區(qū)(Spare area)組成,冗余區(qū)也叫做OOB(Out of Band)區(qū)域,它用來(lái)存儲(chǔ)關(guān)鍵的元數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)區(qū)用來(lái)存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)或者管理數(shù)據(jù),設(shè)備在復(fù)位重新啟動(dòng)后,SSD固件會(huì)掃描元數(shù)據(jù)區(qū)域用來(lái)重建映射表或者恢復(fù)內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)。元數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)通常分為緊鄰存儲(chǔ)和分立存儲(chǔ)兩種。NAND閃存的基本擦出單位為塊(Block),一個(gè)物理塊有多個(gè)頁(yè)組成,通常為256,512或者1024個(gè)頁(yè)。NAND閃存采用塊擦除,頁(yè)寫入策略。為了提高NAND的并行操作速度,NAND通常都會(huì)將塊分成不同的組,稱為Plane。多個(gè)Plane能同時(shí)進(jìn)行讀寫擦操作。

      NAND操作具有以下特點(diǎn):

      ①寫入單位為頁(yè),在塊擦除之前不能進(jìn)行重復(fù)寫操作。

      ②塊內(nèi)必須按照頁(yè)順序?qū)懭耄荒芴S寫入。

      ③擦除單位為塊,塊擦除會(huì)清空塊內(nèi)所有頁(yè)的數(shù)據(jù)。

      ④隨著塊擦寫次數(shù)的增加,數(shù)據(jù)保持能力會(huì)大大降低。

      1.2固件地址映射算法

      FTL最重要的工作就是完成邏輯地址到物理地址的映射。按照映射的粒度分類可以歸為三類:

      塊(Block)映射算法:FTL的映射粒度為閃存的物理塊,采用塊映射算法最大的優(yōu)點(diǎn)就是RAM占用量極低,同時(shí)擁有良好的順序讀寫速度。它最大的缺點(diǎn)就是隨機(jī)性能差,較高的寫放大系數(shù)以及較低的垃圾回收效率。隨著閃存的發(fā)展,物理塊變得越來(lái)越大,現(xiàn)在單純使用塊映射的FTL如文獻(xiàn)[1]已經(jīng)很少采用。

      頁(yè)(Page)映射算法:FTL的映射粒度為頁(yè),此處的頁(yè)大小可以為NAND的物理頁(yè)大小的,也可以是4KB的數(shù)據(jù)單元。采用頁(yè)映射的FTL需要為每一個(gè)頁(yè)維護(hù)一條邏輯地址到物理地址的記錄,比如采用4KB頁(yè)映射,每一個(gè)4KB頁(yè)需要4字節(jié)來(lái)記錄邏輯位置到物理位置的映射。頁(yè)映射算法具有良好的隨機(jī)讀寫性能以及較低的寫放大系數(shù)(WAF),缺點(diǎn)是內(nèi)存占用量大。經(jīng)典的采用頁(yè)映射的FTL算法如文獻(xiàn)[2][3]。

      頁(yè)塊(Page/Block)混合映射算法:頁(yè)塊混合映射FTL將NAND物理塊分成兩個(gè)區(qū)域,數(shù)據(jù)區(qū)和緩存區(qū),數(shù)據(jù)區(qū)采用塊映射算法以減少映射表內(nèi)存使用量,緩沖區(qū)采用頁(yè)映射算法,它用來(lái)保存隨機(jī)數(shù)據(jù)或者熱數(shù)據(jù)。混合映射算法最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有良好的性能以及適中的內(nèi)存使用率。但由于如果系統(tǒng)存在大量的隨機(jī)寫入,垃圾回收的效率會(huì)大大降低。文獻(xiàn)[4][5]為典型的混合映射FTL算法。

      2 經(jīng)典FTL算法研究

      本章將介紹幾種FTL的經(jīng)典算法,并分析各個(gè)算法的優(yōu)缺點(diǎn),為后續(xù)的研究打下基礎(chǔ)。

      2.1塊映射的算法

      Ban在文獻(xiàn)[1]首先提出了針對(duì)NAND閃存設(shè)計(jì)的基于塊的映射算法NFTL。它的基本思想是將磁盤的邏輯空間分成若干個(gè)邏輯塊,每一個(gè)邏輯塊映射到至少一個(gè)物理塊,其中一個(gè)物理塊稱為主塊(Primary Block),在主塊中邏輯頁(yè)在邏輯塊中的偏移量跟物理頁(yè)在物理塊的偏移量相同,如果主機(jī)寫入的邏輯地址之前已經(jīng)寫過,NFTL會(huì)重新申請(qǐng)一個(gè)物理塊來(lái)保存新的數(shù)據(jù),這個(gè)物理塊叫做替換塊(Replacement Block),替換塊中的映射關(guān)系記錄在替換塊Page的OOB區(qū)域。這種映射算法只需要很少的RAM使用量來(lái)記錄塊映射關(guān)系。

      上圖是主機(jī)寫入以下數(shù)據(jù)后的示意圖:

      LPN0~LPN5:A0~A5

      LPN4:E1

      LPN5:B1

      塊映射算法的優(yōu)缺點(diǎn)如下:

      優(yōu)點(diǎn):

      ①需要極少的RAM來(lái)保存塊映射關(guān)系。

      ②算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,順序讀寫性能突出。

      缺點(diǎn):

      ①隨機(jī)讀寫效率低,性能差。

      ②讀取性能差,最差情況需要掃描整個(gè)替換塊。

      ③垃圾回收過多的Merge操作,導(dǎo)致寫放大系數(shù)增大,NAND物理塊損耗過快。

      2.2頁(yè)塊的混合映射的算法

      為了提高塊映射算法的隨機(jī)讀寫性能,并減少垃圾回收損耗。Kim提出了塊頁(yè)混合算法BAST文獻(xiàn)[4]。Kim在塊映射的基礎(chǔ)上,增加了一個(gè)Log Buffer用來(lái)存儲(chǔ)主機(jī)的寫入數(shù)據(jù), Log Buffer由固定數(shù)目的物理塊組成,并使用頁(yè)映射表來(lái)管理Log Buffer,為了加快讀速度,BAST將頁(yè)映射關(guān)系存儲(chǔ)到RAM中。為了減少RAM的使用量BAST用塊映射表來(lái)管理數(shù)據(jù)塊。每一個(gè)邏輯塊最多對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)塊和一個(gè)Log Buffer塊。

      當(dāng)主機(jī)寫入數(shù)據(jù)時(shí)BAST會(huì)根據(jù)要寫入的LBA首先計(jì)算出其邏輯塊號(hào)LBN,如果邏輯塊有對(duì)應(yīng)的Log Block,則將其寫入到Log Block中,如果沒有Log Block, BAST從Free Block中取出一個(gè)塊作為L(zhǎng)og Block,并將數(shù)據(jù)從頁(yè)0開始寫入到Log Block中。如果Log Block被寫滿或者Free Block Pool中的空閑塊不足,則需要啟動(dòng)垃圾回收來(lái)釋放被占用的物理塊。垃圾回收將Data Blocks 和 Log Blocks的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行組合寫入到一個(gè)新的Block中, 這個(gè)目標(biāo)Block會(huì)轉(zhuǎn)換為新的Data Block, 同時(shí)舊的Data Block和Log Block會(huì)被擦除放入到Free Block Pool。這在BAST稱謂Merge操作。在隨機(jī)寫操作比較頻繁的應(yīng)用場(chǎng)景,會(huì)導(dǎo)致Log Block消耗過快,而且垃圾回收機(jī)制強(qiáng)迫進(jìn)行Merge操作,導(dǎo)致Log Block空間利用率不足,嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能。為了解決這個(gè)問題,S.-W. Lee提出了全關(guān)聯(lián)映射算法FAST文獻(xiàn)[5]。所謂的全關(guān)聯(lián)映射指的是所有的邏輯塊共享Log Buffer。Log Block不在局限于特定的邏輯塊。當(dāng)主機(jī)寫入數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)先寫入到Log Block中,然后通過垃圾回收轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)塊。由于FAST的設(shè)計(jì)采用類似于CPU Cache的全關(guān)聯(lián)映射策略,有效提高了Log Buffer的空間利用率。

      頁(yè)塊混合映射算法的優(yōu)缺點(diǎn)如下:

      優(yōu)點(diǎn):

      ①對(duì)RAM資源要求不高,在有限的RAM資源情況下,由于Log Block采用頁(yè)映射表記錄,相比塊映射算法隨機(jī)寫入性能得到明顯改善。

      ②數(shù)據(jù)塊采用塊映射表記錄,順序讀寫性能突出。

      缺點(diǎn):

      ①如果隨機(jī)寫入頻繁,由于Log Block的空間利用率低,其導(dǎo)致垃圾回收開銷過大。

      ②垃圾回收過多的Merge操作,導(dǎo)致寫放大系數(shù)增大。

      2.3基于頁(yè)映射的算法

      A.Gupta提出了一種適用于NAND閃存的基于頁(yè)的映射算法DFTL文獻(xiàn)[3]。其成為當(dāng)今SSD所應(yīng)用最廣泛的算法。

      DFTL維護(hù)了全部邏輯頁(yè)到物理頁(yè)的映射表,并將頁(yè)映射表保存在閃存的上,通過GTD進(jìn)行映射表的追蹤。當(dāng)主機(jī)寫入數(shù)據(jù)時(shí),DFTL將數(shù)據(jù)按頁(yè)寫到數(shù)據(jù)塊上,并將新的映射關(guān)系緩存在CMT上。CMT是在內(nèi)存中開辟的臨時(shí)緩沖區(qū),當(dāng)CMT寫滿以后,DFTL采用批量更新的算法將CMT中屬于同一個(gè)GTD頁(yè)的映射項(xiàng)一次更新到閃存上,從而減少系統(tǒng)的映射表更新消耗。DFTL的邏輯空間到物理空間的映射關(guān)系采用頁(yè)映射表管理,邏輯頁(yè)可以映射到任何物理頁(yè),有效提高了隨機(jī)寫入的性能,同時(shí)采用貪婪的垃圾回收機(jī)制,隨著主機(jī)寫入數(shù)據(jù),當(dāng)空閑塊減少到一個(gè)設(shè)定的閾值后,垃圾回收啟動(dòng)并選中有效數(shù)據(jù)最少的數(shù)據(jù)塊作為回收對(duì)象。DFTL將有效頁(yè)搬移到一個(gè)新的數(shù)據(jù)塊上,擦除舊的數(shù)據(jù)塊。這種貪婪的垃圾回收機(jī)制配合頁(yè)映射管理算法,使垃圾回收的效率大幅提高,有效避免了頁(yè)塊混合映射算法的Log Block空間利用率不足的問題。

      在DFTL的基礎(chǔ)上, 為了提高系統(tǒng)的健壯性,并縮減內(nèi)存的使用量,DongZhe Ma提出的LazyFTL文獻(xiàn)[4],LazyFTL將用戶數(shù)據(jù)分為三個(gè)區(qū)域,DBA,CBA和UBA。 DBA作為主存儲(chǔ)區(qū)域用來(lái)存儲(chǔ)已經(jīng)完整寫入的數(shù)據(jù),UBA用來(lái)存儲(chǔ)主機(jī)正在寫入的熱數(shù)據(jù),CBA用來(lái)存儲(chǔ)垃圾回收正在寫入的冷數(shù)據(jù)。LazyFTL將全局映射表存儲(chǔ)到MBA上,并通過GMD進(jìn)行追蹤。與DFTL相比,LazyFTL開辟了兩個(gè)小區(qū)域CBA和UBA,其用來(lái)存儲(chǔ)剛剛寫入的數(shù)據(jù),并使用UMT來(lái)緩存更新的映射表。LazyFTL通過Convert將Block N從CBA或者UBA區(qū)域轉(zhuǎn)化到DBA區(qū)域,同時(shí)UMT中指向Block N的所有映射表被寫入到MBA上。LazyFTL有效減少了設(shè)備掉電后的數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)間。

      頁(yè)映射算法的優(yōu)缺點(diǎn)如下:

      優(yōu)點(diǎn):

      ①由于不需要Log Buffer,所有數(shù)據(jù)直接寫到數(shù)據(jù)塊中,不需要Merge操作,垃圾回收效率大幅提高。

      ②全部數(shù)據(jù)采用頁(yè)映射關(guān)系,邏輯頁(yè)可以映射到任何物理頁(yè)上,系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間快,性能最為突出。

      ③由于沒有不必要Merge操作,寫放大系數(shù)WAF得到有效控制,從而延長(zhǎng)了SSD的使用壽命。

      缺點(diǎn):

      ①由于采用頁(yè)映射關(guān)系,映射表通常是用戶容量的千分之一。其會(huì)占用大量NAND閃存塊用來(lái)存儲(chǔ)全局映射表,導(dǎo)致用戶可用空間減小。

      ②需要大量?jī)?nèi)存資源來(lái)緩存映射表以便加速系統(tǒng)的訪問。

      ③由于取消了邏輯塊和數(shù)據(jù)塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系,邏輯頁(yè)可以映射表任意物理頁(yè),當(dāng)主機(jī)覆蓋寫大范圍的邏輯空間時(shí),物理塊不能快速釋放,其導(dǎo)致性能降低。

      3 FTL算法面臨的新問題和挑戰(zhàn)

      隨著SSD的使用越來(lái)越普及,不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)SSD的特性也有不同的要求,其對(duì)FTL的設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。同時(shí)隨著NAND制程的演進(jìn)以及最新糾錯(cuò)算法LDPC的使用。 FTL的設(shè)計(jì)也要針對(duì)這些變化做出相應(yīng)調(diào)整。

      (1)NAND閃存的Paired Page 問題

      NAND Paired Page問題是指當(dāng)一個(gè)NAND Cell的低頁(yè)(LSB)已經(jīng)編程完畢后,如果在編程高頁(yè)(MSB)的數(shù)據(jù)時(shí),如果發(fā)生掉電事件,其LSB中已經(jīng)成功寫入的數(shù)據(jù)也會(huì)被破壞掉。對(duì)于FTL的設(shè)計(jì),如果沒有考慮此問題,主機(jī)會(huì)看到之前已經(jīng)寫入成功的數(shù)據(jù)丟失掉,這通常不可接受的,會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的數(shù)據(jù)丟失問題。

      (2)先進(jìn)制程閃存需要更復(fù)雜的出錯(cuò)處理

      隨著NAND閃存制程的發(fā)展,從一個(gè)Cell存儲(chǔ)1個(gè)比特的SLC,到一個(gè)Cell存儲(chǔ)2個(gè)比特的MLC,再到存儲(chǔ)3個(gè)比特的TLC和存儲(chǔ)4個(gè)比特的QLC,單位面積數(shù)據(jù)密度越來(lái)越大,其錯(cuò)誤率也越來(lái)越高。

      同時(shí)錯(cuò)誤的類型也越來(lái)越復(fù)雜,如P/E cycle錯(cuò)誤 Read Disturb錯(cuò)誤等等,需要更復(fù)雜的FTL算法來(lái)處理這些錯(cuò)誤,從而保證數(shù)據(jù)的正確性。

      (3)FTL映射表需要更多的RAM資源

      基于頁(yè)的映射算法擁有良好的性能,以及高效的垃圾回收效率,其已經(jīng)成為主流FTL映射算法,但是隨著SSD容量的增大,頁(yè)映射表所需要的RAM資源會(huì)隨之增大,比如:4TB的SSD,如果4KB作為一個(gè)映射單元,4B來(lái)記錄一條映射關(guān)系,全局映射表需要4GB的存儲(chǔ)空間,如果CMT中只緩沖其中的千分之一的映射表,也需要近4MB的RAM空間,這對(duì)于很多控制器的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是不可接受的。

      (4)全局映射表存儲(chǔ)塊的磨損問題

      FTL通常需要將全局映射表存儲(chǔ)到NAND閃存的管理塊上,由于控制器內(nèi)部將部分更新的映射表緩存在CMT中,當(dāng)SSD工作在一個(gè)隨機(jī)寫負(fù)載很重的環(huán)境中時(shí),CMT中緩存的更新后的映射表項(xiàng)(Dirty Entry)會(huì)不斷地被刷新到存儲(chǔ)GMT的閃存塊中,一次更新至少需要讀一頁(yè)映射表,并寫入一頁(yè)映射表。所以GMT物理塊的磨損速度是用戶數(shù)據(jù)的10倍甚至更多。如何減少全局映射表存儲(chǔ)塊的磨損是設(shè)計(jì)下一代FTL應(yīng)該考慮的重要內(nèi)容之一。

      4 總結(jié)與展望

      SSD替代傳統(tǒng)HDD的速度正在加快,越來(lái)越多的SSD被用在數(shù)據(jù)中心,云計(jì)算,IoT設(shè)備,工控,汽車以及航空等領(lǐng)域。隨著5G、AI等先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)存儲(chǔ)需求不僅僅表現(xiàn)在大容量上,不同應(yīng)用場(chǎng)景產(chǎn)生了多元化的需求,比如性能、功耗、散熱、耐久度等方面,這對(duì)FTL的設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。本文對(duì)FTL的功能以及閃存的特性做了基本介紹,并分析了近些年幾種經(jīng)典FTL的實(shí)現(xiàn)方法以及優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)結(jié)合筆者的經(jīng)驗(yàn)對(duì)將來(lái)FTL的設(shè)計(jì)所面臨的挑戰(zhàn)和問題提出了一些淺顯的分析,希望對(duì)SSD FTL的設(shè)計(jì)提供一定的參考意義。

      參考文獻(xiàn):

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