存储随笔2022年度最受欢迎文章榜单TOP15

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2022年度最受欢迎文章榜单TOP15

2023，一起向未来！

TOP1：固态硬盘SSD入门级白皮书

主要从固态硬盘的原理/接口形态/寿命/使用场景/等不同角度，来对比不同的人群需要什么样的配置，目标是让更多的人获得适合自己的SSD。

根据常见的使用场景，我们大概可以把使用人群分类4类：商务需求、内容创作者、游戏玩家、学生。针对这个4类不同的人群，对固态硬盘的特性要求也不尽相同，具体对照参考如下：

TOP2：浅析PCIe系统性能

PCIe Spec定义Gen1的最大传输速率是2.5Gb/s, Gen2的最大传输速率是5.0Gb/s, Gen3的最大传输速率是8.0Gb/s. 在这里的最大传输速率指的是单lane单向的原始比特传输速率(Raw bit rate), 并不是PCIe系统中真正的数据传输速率。因为在PCIe系统存在一定的数据传输开销和设计取舍。任何数据在PCIe系统传输，都会产生一定的开销。我们从五个方面探究一下。

TOP3：浅析PCIe链路LTSSM状态机

我们结合一个上电过程中Gen1提速至Gen3的时序来解读一下Recovery状态的转换，如下图：

a. Downstream率先进入Recovery.RcvrLock状态, 之后向Upstream持续发送TS1并且将speed_change bit设置为1;
...
g. 最后，双方开始进行EQ。EQ之后，PCIe链路就可以回到正常工作状态。

TOP4：ZNS SSD为数据中心带来什么？

ZNS SSD的原理是把namespace空间划分多个zone空间，zone空间内部执行顺序读写。这样做的优势：

降低SSD内部的写放大，提升SSD的寿命

降低OP空间，host可以获得更大的使用空间

降低SSD内部DRAM的容量，降低整体的SSD成本

降低SSD读写延迟

ZNS写入了标准NVME协议，更易于打造软件生态，利于普及

TOP5：PCIe链路训练Debug案例解析

Downstream回到Dectect状态之后，就开始重新进行链路训练，在重新链路训练中，这次在Polling.Active状态成功实现了Bit Lock和Symbol Lock, 然后进入Polling.Configuration状态。最终成功实现PCIe链路训练。

从上面的分析过程中，我们看到，第7/8步中有两个timeout时间，分别是24ms和48ms，正是因为这两个timeout的存在，造成了Virtex-6开发版link up时间超过60ms。

TOP6：YMTC X3 NAND 232L 终露真容

根据2022年FMS上的介绍，基于Xtacking 3.0架构的NAND芯片X3-9070，采用了2x3的6 Planes架构。每个Plane在中央位置具有独立的X-DEC解码器，可以实现multi-plane独立异步操作，使得Xtacking 3.0的IO速率提升50%。与edge X-DEC相比，Center X-DEC设计将WL电容减少了一半，并降低了RC负载和RC延迟(tRC), 最终性能相较edge X-DEC得到15~20%的提升。

TOP7：SSD写放大的优化策略大集合

影响WAF的因素很多，为了让SSD的WAF写放大系数接近1，这些年，各种方案也被提出来。

SSD FTL算法的设计会影响写入放大的大小

Wear Leveling，WL磨损均衡

Over-Provisioning，OP冗余空间

Garbage Collection，GC垃圾回收

业务读写的数据模型

系统层的TRIM操作

TOP8：面对SSD的步步紧逼，HDD依然奋斗不息

随着QLC/PLC的加持，未来很快就会出现机械硬盘和固态硬盘价格的重合点，那么机械硬盘一直赖以生存的最大优势：价格因素将不复存在。到底SSD和机械硬盘HDD的竞争将更加的白热化。

固态硬盘的步步紧逼，机械硬盘厂商也不会坐以待毙等着被SSD取代。HDD的厂商也在不断的创新，增加HDD的竞争优势。

TOP9：ZNS SSD前途是否一片光明？

从不同的应用场景和写入模型来看，不同场景下的ZNS SSD的配置完全不一样，市面上目前看到的ZNS SSD设置也是百花齐放，没有形成统一的格式。虽然都叫ZNS SSD，但是实际内部的NAND die的配置和管理方式都大相径庭。没有办法同一套软件适配所有的ZNS SSD，这样会让ZNS SSD生态建设受到限制。

ZNS SSD虽然有很大的优势，想要闯一片天地，依然需要多方面的努力。期待ZNS SSD可以早日实现美好的愿景。

TOP10：如何快速定位SSD延迟问题？

IO延迟通常是应用客户先感知到，用户也是从最上层感知，但是经过这么层的路径，最终的延迟来源是在哪一层？这个并不能很清晰的展示，这也导致很多场景下，SSD也成为了背锅侠，不管什么原因导致的IO异常，首先都会被先扣在SSD头上。所以，快速IO定界也是帮助SSD解放“背锅”压力的有效办法。

TOP11：阿里云存储实践案例分享

在写过程的IO传输路径中，IO会写到本地盘虚拟块设备中，然后优先落盘到Optane SSD，完成写入响应后，再从Optane SSD中通过聚合/压缩等算法，形成大块顺序写场景，把数据下刷到QLC SSD中，降低写放大。

TOP12：浅析MPS对PCIe系统稳定性的影响

在整个PCIe系统中，MPS的大小，跟RC、PCIe Switch、Endpoint都有相互的影响，最终TLP传输的数据大小取决于MPS最小的一个设备。比如下图示例，RC MPS=256B，PCIe Switch MPS=512B，但是EP3 MPS=128B。所以最终数据传输的大小采用的是MPS=128B。

除了MPS影响系统性能，还有一个更加重要的事情，MPS对PCIe系统稳定性也起着决定性的作用。最常见的是，在系统中我们会看到pcie设备出现识别异常的情况，多数情况会看到一个“ Malformed TLP”。

TOP13：SSD格式化后数据恢复的可能性？

与机械硬盘HDD不同，固态硬盘没有机械零件，主要靠电学信号传输，不会出现机械故障。在固态硬盘给大家带来多重优势的同时，固态硬盘相对机械硬盘最大的劣势就是：数据恢复异常艰难，比机械硬盘HDD的数据修复概率低很多。所以，如果你有重要数据，切记一定要备份，最后备份一个SSD，一个HDD，双重保障。