微架构并行性优化NAND多通道SSD回收操作性能

本文主要探讨了如何利用微体系结构并行性来优化NAND多通道固态硬盘（SSD）的回收操作，以减少延迟和提高设备性能。随着闪存存储技术的发展，基于闪存的SSD采用了一种独特的擦除再写特性，这导致了在写入新数据时必须先清除旧数据，进而引发了垃圾收集过程。这个过程会占用额外的时间和带宽，当设备接近满载时，可能导致I/O阻塞和性能下降。 作者Ronghui Wang、Ou Yang、Nong Xiao和Minxuan Zhang来自国防科技大学计算机学院，他们针对这一问题提出了一个单元感知的分配策略。该策略旨在有效地利用多通道SSD的内在并行性，通过智能地调度和打包内部迁移写入和新的写入请求，以并发执行这些操作。这种方法的核心在于最大化地利用硬件资源，避免不必要的性能瓶颈。 通过详细的追踪模拟，研究结果显示，与传统方法相比，提出的并行化设计能够平均减少33.31%的响应时间。这意味着改进后的系统在处理大量数据操作时能更高效，减轻了I/O密集型工作负载的压力，从而显著提升了SSD的整体性能和用户体验。 这篇研究论文对于优化现代SSD架构具有重要意义，特别是在数据密集型应用环境中，如大数据处理、云计算和高性能计算。它不仅解决了存储设备性能瓶颈的问题，还展示了如何在硬件设计层面创新，以适应不断增长的数据处理需求。这对于存储系统的设计者和工程师来说，提供了有价值的参考和实践指导。