Dsftl: un eficiente ftl para sistemas de almacenamiento basados en memoria flash
Autores: Chae, Suk-Joo; Mativenga, Ronnie; Paik, Joon-Young; Attique, Muhammad; Chung, Tae-Sun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Dsftl: un eficiente ftl para sistemas de almacenamiento basados en memoria flash
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Memoria flash
FTL
SSD
Recolección de basura
Switch merge
DSFTL
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La memoria flash se utiliza ampliamente en unidades de estado sólido (SSD), teléfonos inteligentes, y demás debido a su no volatilidad, bajo consumo de energía, rápida velocidad de acceso y resistencia a los golpes. Debido a las características de hardware de la memoria flash que difieren de los discos duros (HDD), se presentó un software llamado FTL (Flash Translation Layer). La función de FTL es hacer que el dispositivo de memoria flash aparezca como un dispositivo de bloques para su host. Sin embargo, debido a las características de borrado antes de escribir de la memoria flash, los bloques de flash deben estar constantemente disponibles a través de la recolección de basura (GC) de páginas inválidas, lo que incurre en un alto costo. En los esquemas de mapeo híbrido anteriores, existen tres problemas que causan sobrecarga de GC. Primero, la operación de fusión parcial causa más copias de páginas que la operación de fusión de interruptores. Sin embargo, muchos autores se concentran solo en reducir la operación de fusión completa. Segundo, la disponibilidad entre un bloque de datos y un bloque de registro hace que la disponibilidad de espacio del bloque de registro sea menor, y también genera una operación muy costosa de fusión completa. Tercero, la disponibilidad de espacio del bloque de datos es baja porque se fusiona el bloque de datos, que tiene muchas páginas libres. Por lo tanto, proponemos un nuevo FTL llamado DSFTL (Configuración Dinámica para FTL). En este FTL, utilizamos muchos bloques de registro de SW (escritura secuencial) para aumentar la operación de fusión de interruptores y disminuir la operación de fusión parcial. Además, DSFTL maneja dinámicamente los bloques de datos y los bloques de registro para reducir las operaciones de borrado y la operación costosa de fusión completa. Además, nuestro esquema evita que el bloque de datos con muchas páginas libres se fusione para aumentar la disponibilidad de espacio del bloque de datos. Nuestros extensos resultados experimentales demuestran que nuestro enfoque propuesto (DSFTL) reduce el recuento de borrados y aumenta la operación de fusión de interruptores. Como resultado, DSFTL disminuye la sobrecarga de recolección de basura.
Descripción
La memoria flash se utiliza ampliamente en unidades de estado sólido (SSD), teléfonos inteligentes, y demás debido a su no volatilidad, bajo consumo de energía, rápida velocidad de acceso y resistencia a los golpes. Debido a las características de hardware de la memoria flash que difieren de los discos duros (HDD), se presentó un software llamado FTL (Flash Translation Layer). La función de FTL es hacer que el dispositivo de memoria flash aparezca como un dispositivo de bloques para su host. Sin embargo, debido a las características de borrado antes de escribir de la memoria flash, los bloques de flash deben estar constantemente disponibles a través de la recolección de basura (GC) de páginas inválidas, lo que incurre en un alto costo. En los esquemas de mapeo híbrido anteriores, existen tres problemas que causan sobrecarga de GC. Primero, la operación de fusión parcial causa más copias de páginas que la operación de fusión de interruptores. Sin embargo, muchos autores se concentran solo en reducir la operación de fusión completa. Segundo, la disponibilidad entre un bloque de datos y un bloque de registro hace que la disponibilidad de espacio del bloque de registro sea menor, y también genera una operación muy costosa de fusión completa. Tercero, la disponibilidad de espacio del bloque de datos es baja porque se fusiona el bloque de datos, que tiene muchas páginas libres. Por lo tanto, proponemos un nuevo FTL llamado DSFTL (Configuración Dinámica para FTL). En este FTL, utilizamos muchos bloques de registro de SW (escritura secuencial) para aumentar la operación de fusión de interruptores y disminuir la operación de fusión parcial. Además, DSFTL maneja dinámicamente los bloques de datos y los bloques de registro para reducir las operaciones de borrado y la operación costosa de fusión completa. Además, nuestro esquema evita que el bloque de datos con muchas páginas libres se fusione para aumentar la disponibilidad de espacio del bloque de datos. Nuestros extensos resultados experimentales demuestran que nuestro enfoque propuesto (DSFTL) reduce el recuento de borrados y aumenta la operación de fusión de interruptores. Como resultado, DSFTL disminuye la sobrecarga de recolección de basura.