La organización Linux Foundation ha presentado la primera versión de una plataforma abierta para unidades Flash gestionadas por software SEF (Software Enabled Flash), basada en el código proporcionado por la empresa KIOXIA (anteriormente Toshiba Memory Corporation), donde se inventó la memoria Flash en 1980. Los textos fuente de las herramientas están escritos en lenguaje C y se distribuyen bajo la licencia BSD.
El kit de herramientas incluye un conjunto de parches para el núcleo de Linux, un controlador de bloques para dispositivos SEF (Software Enabled Flash), utilidades de gestión desde la línea de comandos, controladores SEF para QEMU paravirtualizados, una biblioteca con API para el desarrollo de aplicaciones y parches para nvme-cli y FIO que añaden soporte SEF. El SDK también incluye una implementación de referencia del nivel de software FTL (Flash Translation Layer), que proporciona la traducción de comandos de dispositivos de bloque en accesos a los chip de memoria Flash, gestión de basura y distribución de datos en celdas de memoria. FTL implementa soporte para colocación flexible de datos (FDP — Flexible Data Placement), espacios zonificados (ZNS — Zoned Namespace) y especificaciones NVMe.
En las Flash convencionales para sistemas externos, la unidad actúa como una caja negra, donde parte de la memoria se reserva para operaciones de servicio, los indicadores de rendimiento son inconstantes y surgen retrasos impredecibles debido a la actividad interna del controlador, como durante la gestión de basura. A diferencia de las unidades Flash tradicionales, donde la distribución de datos, la aislación de bloques defectuosos y la gestión de basura son manejadas por el firmware del controlador, las unidades con soporte SEF permiten mover la lógica de trabajo de bajo nivel con el chip de memoria Flash al lado del software y del sistema operativo.
SEF ofrece la posibilidad de gestionar directamente la ubicación física de los datos, cambiar los algoritmos de distribución de carga, gestionar prioridades y QoS, eliminar una capa adicional de traducción de bloques, utilizar toda la memoria disponible, lograr un funcionamiento predecible con el almacenamiento y dividir el almacenamiento en dispositivos virtuales, aislados a nivel de entrada/salida y con diferentes prioridades en el procesamiento. El enfoque propuesto en SEF permite reducir los gastos generales y mejorar la eficiencia de interacción con el almacenamiento adaptándose a las necesidades actuales de la lógica de recolección de basura, reserva de memoria y distribución de bloques para reducir el desgaste.
Por ejemplo, SEF permite normalizar el rendimiento en condiciones de uso de un arreglo de dispositivos de almacenamiento adquiridos en diferentes momentos con características distintas. Para los dispositivos de almacenamiento que se utilizan principalmente solo para lectura, gracias a SEF se pueden emplear algoritmos de distribución de bloques más simples y reducir la memoria reservada para fines administrativos.
Fuente: opennet.ru
