Fallet mot SSD

Frågan är enkel: om vi hade börjat med NAND flash – i stället för diskar – i slutet av 1950, skulle våra lagringsenheter och programvara stack ser ut som de gör i dag? Nej, självklart inte.

Under det senaste året har forskare reda ut problemen med att göra flash ser ut skivor. Även om dessa problem är ett mindre problem för bärbara och stationära användare, de är ett stort problem för servrar.

Senaste akademisk forskning har funnit att SSD används i många flash arrayer har överraskande prestandaproblem. Till exempel, forskare från Carnegie Mellon och Facebook och nyligen upptäckt att placera glesa arrayer på SSD orsaka förtida slitage och fel.

Hur man planerar, hantera och optimera företagets lagring för att hålla jämna steg med datafloden.

Forskare vid SanDisk fann att applikationer, såsom inga SQL-databaser, som har logga strukturerade I / O, har interferenseffekter med SSD-enheter som långsamma prestanda och ökad latens. Loggen strukturerad flash översättningslager (FTL) som gör flash ser ut som en skiva samverkar med redan logga strukturerade I / O från programmet i skadliga sätt.

En annan ny papper ingåtts

Det är också väl känt att SSD prestanda sjunker när driv åldrar. Antalet I / O-trådar tillgång en SSD kan också ha stora prestandaeffekter.

Den gemensamma problem som ligger bakom dessa resultat är att flash SSD förlitar sig på egna FTLs som introducerar oförutsägbara nedgångar och förseningar. Den grundläggande orsaken är FTLs måste genomföra en logg strukturerad I / O som kräver en icke-deterministisk process – allmänt känd som sophämtning – att spola ogiltiga data.

SSD kräver log I / O och sophämtning eftersom blixten inte byte adresser så att data inte kan uppdateras på plats. Logga strukturerad I / O skriver nya data till “slutet” av lagringsblocket poolen, som kan vara mycket effektiv, men kräver sophämtning i bakgrunden.

Eftersom data uppdateras, FTL bestämmer när att skriva giltiga data till ett nytt block. Även om det händer uppgifterna inte är tillgängliga, vilket leder till sporadisk hög latens. Vidare appar som använder logga strukturerad I / O skapa allvarliga problem med FTL: s loggning: segment obalanser, skriva förstärkning och asynkrona dataogiltigförklarande.

Steven Swansons och Adrian M. Caulfield arbete vid University of California i San Diego funnit att med en 4Kbyte diskåtkomst, svarade standarden Linux programvara stack för bara 0,3% av latens och 0,4% av energiförbrukningen. Med blixt dock stod samma programvara stack för 70% av latens och 87,7% av den energi som förbrukas.

Programvaran är lång stång i SSD tält. Uppenbarligen har något att förändras.

Lagring, NetApp lanserar mid-tier system för uppgifts sjöar, samarbetar med Zaloni, Cloud, Michael Dell på balans EMC affären: “Vi kan tänka på årtionden, datacenter, Dell Technologies lyfter: Här är vad man ska titta på när Dell, EMC, en uppsjö av företag företag kombinera, lagring, Facebook öppna källor ZStandard datakomprimering algoritm, syftar till att ersätta tekniken bakom Zip

Forskningen

SSD leverantörer antog FTL modellen till förmån för expedience, inte prestanda. Det gjorde det lättare att sälja miljontals SSD-enheter.

Men nu SSD inte längre exotiska rariteter. Istället är de vanliga i många servrar, särskilt de som kör virtualiserade program. Det är dags för branschen att öka och åter tänka I / O-stack för icke-flyktigt minne.

Den goda nyheten är att mycket smarta människor har funderat på detta problem för de senaste fem åren. Nej, vi har inte sett några lösningar – ännu. Men jag räknar med att se dem börja anländer snart.

Kommentarer välkomna, som alltid.

speciell funktion

NetApp lanserar mid-tier system för uppgifts sjöar, samarbetar med Zaloni

Michael Dell på balans EMC affären: “Vi kan tänka på årtionden”

Dell Technologies lyfter: Här är vad man ska titta på när Dell, EMC, en uppsjö av företag företag kombinerar

Facebook öppna källor ZStandard datakomprimering algoritm, syftar till att ersätta tekniken bakom Zip

Storage Bits ta