A organização Linux Foundation lançou a primeira versão da plataforma aberta para drives Flash geridos por software SEF (Software Enabled Flash), baseada no código fornecido pela KIOXIA (anteriormente Toshiba Memory Corporation), onde a memória Flash foi inventada em 1980. Os códigos-fonte do kit de ferramentas são escritos na linguagem C e são distribuídos sob a licença BSD.
O kit de ferramentas inclui um conjunto de patches para o núcleo Linux, um driver de bloco para dispositivos SEF (Software Enabled Flash), utilitários de linha de comando, drivers SEF para QEMU que utilizam paravirtualização, uma biblioteca com API para desenvolvimento de aplicativos, patches para nvme-cli e FIO que adicionam suporte ao SEF. O SDK também inclui uma implementação de referência do nível de software FTL (Flash Translation Layer), que garante a tradução de comandos de dispositivos de bloco em acessos ao chip Flash real, coletando lixo e distribuindo dados nas células de memória. O FTL implementa suporte para colocação flexível de dados (FDP — Flexible Data Placement), espaços de zonificação (ZNS — Zoned Namespace) e especificações NVMe.
Em Flash comuns para sistemas externos, o drive representa uma caixa-preta, onde uma parte da memória é reservada para operações de serviço, o desempenho é inconsistente e ocorrem atrasos imprevisíveis devido à atividade interna do controlador, como durante a coleta de lixo. Ao contrário dos drives Flash tradicionais, onde a distribuição de dados, a isolação de blocos com falha e a coleta de lixo são geridas pelo firmware do controlador, os drives com suporte ao SEF permitem transferir a lógica de operações de baixo nível com o chip Flash para o software e o sistema operacional.
O SEF permite gerenciar diretamente a localização física dos dados, alterar algoritmos de distribuição de carga, administrar prioridades e QoS, eliminar uma camada adicional de tradução de blocos, usar toda a memória disponível, garantir um funcionamento previsível com o armazenamento e dividir o armazenamento em dispositivos virtuais, isolados no nível de entrada/saída e com diferentes prioridades de processamento. A abordagem proposta no SEF permite reduzir a sobrecarga e aumentar a eficiência da interação com o armazenamento, adaptando-se às necessidades atuais da lógica de coleta de lixo, reserva de memória e distribuição de blocos para diminuir o desgaste.
Por exemplo, o SEF permite normalizar o desempenho em um cenário de uso de um array de unidades de armazenamento adquiridas em diferentes momentos, com características distintas. Para unidades que são predominantemente usadas apenas para leitura, o SEF possibilita o uso de algoritmos de distribuição de blocos mais simples e reduz a memória reservada para objetivos administrativos.
Fonte: opennet.ru
