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憶芯科技副總裁丁勝濤在FMS2023上做題為《A solution to the effect of nand flash consistency on QoS》的主旨演講，就如何“解決閃存一致性差異對QoS的影響”話題進行了深刻演說。

憶芯科技副總裁 丁勝濤 發(fā)表演講

隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展和云服務的興起，QoS的一致性表現(xiàn)逐漸成為衡量企業(yè)級SSD好與壞的重要指標，同時也體現(xiàn)了SSD廠商在性能調(diào)試和優(yōu)化的含金量。在企業(yè)級SSD性能評估中，常見的QoS性能指標包括平均延時，99%QoS，99.99%QoS，99.9999%QoS等，9越多代表對延時一致性要求越高。

實際的業(yè)務應用場景復雜且多變，影響SSD QoS一致性表現(xiàn)的因素也特別多。上層主機側(cè)CPU模式切換和頻率切換、IO調(diào)度策略和優(yōu)先級、DDR分配資源以及接口協(xié)議異常處理都會影響QoS一致性表現(xiàn)。底層SSD設備端閃存 tR/tP/tErase執(zhí)行時間、GC效能、閃存穩(wěn)定性、OP空間、NAND Flash其他特性同樣會影響到QoS一致性表現(xiàn)。本次我們主要討論閃存tR和tP執(zhí)行時間一致性對QoS表現(xiàn)的影響。

憶芯科技FRC團隊針對不同廠商和型號的閃存顆粒進行多角度分析。結(jié)果表明：不同廠商的閃存顆粒在基礎性能（tP、tR、tErase）表現(xiàn)和一致性（標準差）表現(xiàn)均存在差異?；A性能差異會對基礎性能產(chǎn)生影響，而一致性則會影響QoS表現(xiàn)。

針對eTLC read一致性，憶芯科技FRC團隊也做了大量的數(shù)據(jù)分析。下列為不同閃存顆粒Lun0（Lun0-Lun3表現(xiàn)一致，以Lun0為例）下不同Plane不同Block所有Page Error Bit熱點圖。藍色面積覆蓋率越大，相對一致性表現(xiàn)越好，趨于紅色面積覆蓋率越大，相對一致性表現(xiàn)越差。主要因為error bit處理會影響到read QoS一致性表現(xiàn)。

下列為不同閃存顆粒Lun0（Lun0-Lun3表現(xiàn)一致，以Lun0為例）下不同Plane不同Block所有Page tR熱點圖。藍色面積覆蓋率越大，相對一致性表現(xiàn)越好，趨于紅色面積覆蓋率越大，相對一致性表現(xiàn)越差。主要因為tR會影響到read QoS一致性表現(xiàn)。

下列為不同閃存顆粒Lun0（Lun0-Lun3表現(xiàn)一致，以Lun0為例）下不同Plane不同Block所有WL tP熱點圖。藍色面積覆蓋率越大，相對一致性表現(xiàn)越好，趨于紅色面積覆蓋率越大，相對一致性表現(xiàn)越差。主要因為tP會影響到write QoS一致性表現(xiàn)。

以Program為例，基于上述QoS一致性的影響，在實際業(yè)務中會出現(xiàn)不同的Lun處理和完成同樣操作所需要的時間存在差異，這種差異不斷的疊加最終會導致QoS表現(xiàn)得更差。

以傳統(tǒng)方式處理Program、Erase、RAID-Parity等行為時，對QoS一致性影響很大，實際表現(xiàn)如下：

憶芯科技通過STAR QoS? 動態(tài)RAID5的技術(shù)可以降低和解決上述問題對QoS一致性的影響。當Program遇到Erase，或者當Program遇到隊列壓力較大的情況時，則通過動態(tài)RAID5機制平衡QoS的影響。

動態(tài)RAID5處理Program、Erase、RAID-Parity等行為時，能優(yōu)化QoS一致性。表現(xiàn)如下：

動態(tài)RAID5是憶芯科技STAR QoS?技術(shù)其中一個實例應用。憶芯科技作為國內(nèi)領(lǐng)先的高端企業(yè)級NVMe SSD主控和解決方案廠商，在存儲領(lǐng)域不斷突破和創(chuàng)新，始終“致力于成為賦能大數(shù)據(jù)應用的芯片全球領(lǐng)導者”，將代表“中國芯”向世界彰顯國產(chǎn)芯的巨大潛力和無限未來。