必須手動進行磁碟重組(defrag)的年代已經(jīng)過去了,因為現(xiàn)在都是自動執(zhí)行的,而且,快閃記憶體(flash)并不會出現(xiàn)“檔案碎片”(file fragmentation)問題。真是這樣嗎?uOaesmc
智慧型手機用久了可能執(zhí)行速度會變慢,你認為原因出在未保持與軟體更新升級同步,但那其實就是flash儲存出現(xiàn)了檔案系統(tǒng)碎片的現(xiàn)象。芬蘭檔案系統(tǒng)軟體開發(fā)商Tuxera嵌入式解決方案總監(jiān)Joel Catala的看法和普遍認知相左,他認為,檔案碎片可能顯著影響flash裝置的性能。Catala在接受《EE Times》的電話訪問時指出,根據(jù)最近的研究顯示,隨著flash儲存硬體速度變快了,軟體I/O堆疊的開銷正成為I/O性能的瓶頸。這一瓶頸并不是由于flash或控制器造成的。uOaesmc
“任何flash供應(yīng)商都會告訴你控制器完全沒問題。”但是,他認為,還有更多的讀取呼叫(call)會在flash磁碟的不同區(qū)域?qū)е逻@種碎片資料。Catala說:“這就是我們不斷看到性能大幅退化之處。”uOaesmc
對于flash碎片的大多數(shù)研究都是以智慧型手機使用案例為基礎(chǔ)。但是,Tuxera的觀點是,當flash整合于汽車的關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)時,情況就變得更加棘手了。uOaesmc
Tuxera在最近的一份白皮書中引用一項研究發(fā)現(xiàn),老舊的檔案系統(tǒng)可能導(dǎo)致行動裝置flash硬體性能降低2至5倍。對于大多數(shù)用戶而言,這種性能退化的持續(xù)時間相當短暫,而且性能退化的成本也已經(jīng)加進對于檔案系統(tǒng)性能的預(yù)期中了。道理很簡單,我們通常預(yù)期智慧型手機會因為應(yīng)用程式(App)和作業(yè)系統(tǒng)(OS)更新而使速度變慢,因而多半會在2~3年內(nèi)更換新手機。uOaesmc
根據(jù)Tuxera的測試發(fā)現(xiàn),隨著flash儲存達到容量上限,Ext4檔案系統(tǒng)將會開始變得非常零碎、性能下降以及更高延遲uOaesmc
Catala表示,由于智慧車輛使用類似的flash儲存技術(shù),行動儲存的問題也會對于汽車儲存造成阻礙。其解決方案是采用一種專用的檔案系統(tǒng)來取代第四代擴充套件檔案系統(tǒng)(Ext4)——Ext4不僅是手機常用的檔案系統(tǒng)之一,同時也用于汽車產(chǎn)業(yè)。Ext4被認為是一種低數(shù)據(jù)或單串流汽車用例的一項理想選擇,而且它還是開放來源的系統(tǒng)。然而,他指出,當涉及處理大量數(shù)據(jù)和多個數(shù)據(jù)串流的應(yīng)用時,事情會變得相當棘手。而且,從長遠來看,隨著更多數(shù)據(jù)被寫入儲存裝置,其碎片化的程度將會更變得更糟糕,性能也會因此而下降。uOaesmc
Tuxera發(fā)現(xiàn),碎片化程度及其對性能的影響因汽車應(yīng)用案例而異。在具有密集讀取、寫入和重寫數(shù)據(jù)的應(yīng)用(例如用于自動駕駛的攝影機),碎片化可能導(dǎo)致從小錯誤到關(guān)鍵系統(tǒng)故障等任何問題。Catala表示,如果儲存空間已滿且存在嚴重的碎片化,肯定將會造成讀取/寫入問題。Tuxera認為,解決之道并非flash需要手動重組磁碟碎片,而是flash需要改用更智慧的檔案系統(tǒng)。uOaesmc
flash的檔案碎片問題說明了盡管與旋轉(zhuǎn)磁碟不同,但flash儲存通常使用與硬碟相同的規(guī)范進行管理,不過,這種情況如今正開始發(fā)生變化。uOaesmc
正如Forward Insights創(chuàng)辦人兼首席分析師Gregory Wong所說的,對磁碟進行碎片重組意味著必須移動數(shù)據(jù),而這將會影響到flash的耐用性。使用flash的企業(yè)檔案系統(tǒng)在管理這種儲存技術(shù)和擺脫旋轉(zhuǎn)磁碟規(guī)范方面變得越來越聰明了。再加上受惠于非揮發(fā)性記憶體(NVMe)等技術(shù),我們不再使用相同外形的固態(tài)硬碟(SSD)來取代硬碟了。uOaesmc
Wong說:“業(yè)界有些公司也在努力地修改主機系統(tǒng),以有效管理這些flash。”uOaesmc
Wong并表示,云端運算公司也在快速進展中,透過打造自家系統(tǒng)來解決這個問題,而OEM則轉(zhuǎn)向NVMe技術(shù),透過該技術(shù)的最佳化以充份利用flash。uOaesmc
編譯:Susan HonguOaesmc
(參考原文:Flash File Fragmentation Needs A Fix for Automotive,by Gary Hilson)uOaesmc