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消除 I/O 競爭:對資料放置彈性的承諾

John Mazzie, Sayali Shirode | 2023 年 7 月

彈性資料放置 (FDP) 是 Google 和 Meta 提出的 NVMeTM 規格即將推出的功能。1 此功能的目的是在多個應用程式在同一裝置上寫入、修改和讀取資料時,減少寫入放大  (WA)。2 減少 WA 對這些公司的好處包括使用容量更大,以及可能延長每個裝置的使用壽命。

我們提出一項實驗,以確定 FDP 的實用性。在此測試中,我們正使用 7.68TB 的美光 7450 PRO SSD 分成四個相等(1.92TB)的命名空間,並在每個命名空間上執行平行彈性的輸入/輸出測試儀(fio)工作負載。3 這些工作負載都是循序寫入,但區塊大小不同(4K、16K、64K 和 256K)。我們也分別將這些工作負載執行到四個 1.92TB 的美光 7450 PRO SSD,我們認為這是 FDP 的最佳實作,其中所有應用程式資料都會接收到專用的 NAND 空間,而且不會在裝置上插斷,如圖 1 所示。

FDP 實作的資料版面配置

圖 1

FDP 實作的資料版面配置

圖 2

寫入放大圖表

雖然這是一個簡單的實驗,但它顯示了 FDP 在未來裝置上實施的潛在益處。我們也可以看到,在爭奪相同的硬碟資源時,一些設計為盡可能循序寫入的應用程式會如何從 FDP 中受益。

1. 如需 FDP 的詳細資訊,請參閱 https://nvmexpress.org/wp-content/uploads/Hyperscale-Innovation-Flexible-Data-Placement-Mode-FDP.pdf
2. 有關寫入放大的其他資訊,請參閱 https://www.snia.org/education/online-dictionary/W
3. 此處提供 Fio 文件: https://fio.readthedocs.io/en/latest/fio_doc.html

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MTS, Systems Performance Engineer

John Mazzie

John is a Member of the Technical Staff in the Data Center Workload Engineering group in Austin, TX. He graduated in 2008 from West Virginia University with his MSEE with an emphasis in wireless communications. John has worked for Dell on their storage MD3 Series of storage arrays on both the development and sustaining side. John joined Micron in 2016 where he has worked on Cassandra, MongoDB, and Ceph, and other advanced storage workloads.

Storage Solutions Engineer

Sayali Shirode

Sayali received an M.S. in electrical and computer engineering from Colorado State University in 2015. She's currently a Storage Performance Engineer at Micron's Austin location and has previously worked as Firmware Test Engineer at Micron's Colorado location. She focuses on analyzing the performance of data center applications.