NVMe 1.4给我们带来了哪些固态硬盘黑科技?

国际新闻 阅读(1868)

NVMe是当前SSD的明星。它不仅为SSD带来了高性能,还优化了延迟并扩展了SSD的功能。最近,NVM Express完成了NVMe 1.4规范的开发。它有什么新的亮点?

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1zmin

在介绍NVMe 1.4之前,让我们来看看一些小事:

NVMe版本号:

NVMe已从1.0规范发展而来,新版本规范的主要目标是添加功能选项。此外,低版本NVMe设备有时支持后续包含在高级规范中的可选功能。例如,NVMe 1.2标准Toshiba RC100可以支持主机内存缓冲区功能,后来称为NVMe 1.3规范的一部分,并利用共享主机内存空间来提高其随机访问性能。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1cht1

NVMe与PCIe之间的关系:

我们常用的NVMe SSD使用PCIe通道传输,但PCIe并不是NVMe的唯一选择。事实上,光纤甚至铜网络电缆都可以用作NVMe传输的底层载体。东芝的KumoScale技术是一种通过网络传输的增强型NVMe存储解决方案。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1akG9

NVMe 1.4中的新功能:首选写入对齐和粒度

NVMe 1.4为SSD提供了一种新功能,可向上层操作系统和驱动程序报告首选写入对齐和写入粒度信息。尽管SSD的4K对齐是众所周知的,但您可能不知道闪存的当前物理页面大小通常为16KB,闪存块的容量高达十几兆字节。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1DjCs

写入粒度太小要求SSD执行重复读取,修改和写入后写入。 SSD主动报告自己的写入粒度和写入对齐索引,这有助于软件优化和改进软件。性能和效率,减少闪光磨损和延长使用寿命。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1y0kg

持久存储区域:

企业级NVMe SSD配备大容量DRAM缓存,并具有掉电保护功能。 PMR(持久存储区域)空间提供存储器级读/写速度和电源关闭后数据不会丢失的存储区域。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1hrRN

东芝的CM5企业级固态硬盘已经支持这一功能。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1nEjQ

耐久性分组:

随着3D QLC闪存的出现,SSD的容量不断扩大。但与此同时,TLC闪存可以提供更高的擦除寿命。持久性分区提供了一种基于存储介质管理组的方法。借助此功能,可以针对特定目的优化软件,例如将存档数据写入更大的QLC数据包,写入和更改。数据位于TLC或MLC数据包中。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1YlKV

可预测的延迟模式

IO确定性可以利用多组NVMe SSD来交替计划的闪存管理(例如垃圾收集,耗损均衡),从而显着降低维护操作(如闪存垃圾收集)对随机读取延迟的影响。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1KEZl

早在2017年,东芝就已经在FMS Flash峰会上展示了这项技术的巨大潜力:IO Determinism优化的闪存存储阵列可以实现高达100倍的性能提升。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ1eLlA

NVMe 1.4的改进主要是为了将更多内部信息暴露给上层操作系统,以实现更有针对性的软件优化。除了需要SSD支持外,这些功能还需要操作系统和软件级优化,因此有些功能仅限于特定的行业应用。对于普通的个人消费者,东芝RC100支持的主机内存缓冲区是一种即时性能增强工具,其使用率非常低:您可以通过安装Windows 10操作系统获得支持。

i1.go2yd.comimage.php?url=0MdlZ16qVg