Kioxia 展示針對NVMe 硬碟的RAID 卸載方案
在FMS 2024 大會上,Kioxia 展示了他們提出的適用於企業固態硬碟的新型RAID 卸載方法的概念驗證。這樣做的動機非常明確:隨著固態硬碟的速度一代比一代快,RAID 陣列在保持(和提升)性能方面遇到了很大問題。
即使在RAID 操作由專用RAID 卡處理的情況下,簡單的寫入請求(例如RAID 5 陣列)也會涉及到對不同磁碟機的兩次讀取和兩次寫入。在沒有硬體加速的情況下,讀取的資料需要一路返回CPU 和主記憶體進行進一步處理,然後才能進行寫入。
Kioxia 建議使用PCIe 直接記憶體存取功能和SSD 控制器的控制器記憶體緩衝區(CMB),以避免將資料上傳到CPU 再回傳。所需的奇偶校驗計算由固態硬碟控制器內的加速器區塊完成。
在Kioxia 的PoC 實作中,DMA 引擎可以存取整個主機位址空間(包括對等SSD 的BAR 映射CMB),因此可以根據需要從總線上的相鄰SSD 接收和傳輸資料。 Kioxia 指出,與CPU 上的軟體RAID 相比,他們的卸載PoC 將CPU 使用率降低了近50%,系統DRAM 使用率降低了90%。建議的卸載方案還可以處理擦除操作,而無需佔用主機CPU 週期來完成奇偶校驗計算任務。
Kioxia 已經著手為NVM Express 工作小組貢獻這些功能。如果被採納,建議的卸載方案將成為標準的一部分,可以在多個固態硬碟供應商中廣泛使用。