SSD領(lǐng)域涉及到較多的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，為了更深入地了解SSD技術(shù)，本文對常用SSD術(shù)語(yǔ)進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明和介紹。

Namespace

命名空間，是 NVMe 協(xié)議中一個(gè)基本的邏輯空間的概念。簡(jiǎn)單地說(shuō)，命名空間將 NVMe SSD 的用戶(hù)空間進(jìn)行邏輯劃分，每個(gè)命名空間擁有自身的 NAND 顆粒，可以獨立地進(jìn)行格式化和加密等操作。

OP

Over-provisioning，一般稱(chēng)為預留空間，它是指 SSD 保留一部分閃存空間留作他用，這部分空間用戶(hù)不可操作，容量大小一般是由主控決定的，一般不建議用戶(hù)自行修改。OP 空間在垃圾回收（Garbage Collection, GC）、耗損平衡（Wear Leveling, WL）、減少寫(xiě)入放大（Write Amplification, WA）等多個(gè)方面都有作用，具體如何應用要取決于 SSD 主控算法。OP 的使用情況對于磁盤(pán)的健康狀態(tài)是有影響的。

DWPD

Diskful Writes Per Day，每日整盤(pán)寫(xiě)入次數，是指在預期壽命內可每日完整寫(xiě)入 SSD 固態(tài)硬盤(pán)所有容量的次數。這個(gè)參數一般會(huì )作為參考 NMVe SSD 壽命和性能的重要評測數據。由于 SSD 的實(shí)現是基于電氣原理的，每個(gè) NAND 顆粒的擦寫(xiě)（P/E）次數是有限制的，一般廠(chǎng)家都會(huì )標定一個(gè)壽命期限。OP 所實(shí)現的 WL 對于維護磁盤(pán)的使用壽命具有很重要的意義。

MTBF

Mean Time Between Failures，平均無(wú)故障工作時(shí)間，或相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間，是衡量一個(gè)產(chǎn)品的可靠性指標，單位為“小時(shí)”。MTBF主要通過(guò)實(shí)證法采用加速應力方式來(lái)證明產(chǎn)品長(cháng)期可靠度，主要通過(guò)高溫加速測試計算評估，從測試深度、廣度、持久度三個(gè)方向進(jìn)行測驗。

PI

Protection Information，保護信息。完整的端到端數據保護支持由Host端生成PI，提供從Host直至SSD內部的完整端到端數據路徑保護。在數據生成時(shí)，通過(guò)對數據添加PI，并將其作為元數據始終伴隨用戶(hù)數據一同傳輸和校驗，借此降低靜默錯誤的發(fā)生；同時(shí)，借助ECC（如BCH、LDPC）、Die間RAID5等手段，對檢測到的錯誤數據加以修正，提升整個(gè)端到端數據傳輸過(guò)程中的可靠性。PI也可以通過(guò)SSD Controller生成，提供SSD盤(pán)內的數據保護，通常，后者稱(chēng)為“數據路徑保護”技術(shù)。

PI與用戶(hù)數據通常是連續存放。這要求SSD在提供標準的用戶(hù)數據存儲空間（如512字節或4096字節）之外，額外提供PI作為元數據的存儲區域。

VSS

Viable Sector Size，可變Sector Size，也叫活性扇區大小。它允許SSD在保存用戶(hù)數據的同時(shí)，保存該數據的元數據，也就是對PI的存儲。它是全閃存陣列實(shí)現NVMe端到端數據保護，降低靜默錯誤發(fā)生的必要前提。在保證一致性能前提下，進(jìn)一步保證存儲系統和分布式文件系統對數據可靠性的高要求。

DIF/DIX

PI 的具體實(shí)現包括 DIF 和 DIX 兩種方式，這兩種數據保護機制的主要區別是 PI 信息的位置不同。具體選擇哪種格式，要根據應用場(chǎng)景的需求。

Data Integrity Field (DIF)，即元數據與用戶(hù)數據（LBA Data）連續存放。

Data Integrity Extension (DIX)，元數據與用戶(hù)數據單獨存放。

SR-IOV

Single-Root I/O Virtualization，單根 I/O虛擬化。是一種基于硬件的虛擬化解決方案，通過(guò)利用PF和VF的屬性，將一個(gè)設備虛擬出多個(gè)PCIe設備，利于虛擬機操作，從而大大減輕宿主機的CPU負荷，提高性能和可伸縮性，幫助系統解決虛擬機SSD盤(pán)的QoS問(wèn)題，可支持更多數量的虛擬機業(yè)務(wù)。VM可直接與VF通信，不需要Hypervisor接入IO處理，節約 vCPU資源，實(shí)現性能隔離。

SR-IOV可實(shí)現多個(gè)虛擬機共享物理資源，且bypass Hypervisor（或者VMM）軟件層，使得虛擬機可使用到NVMe SSD的高性能。

PRP

Physical Region Page，物理（內存）區域頁(yè)，主機側用于通知SSD數據所在的內存位置的一種方式。NVMe把Host的內存分為頁(yè)的集合，頁(yè)的大小在CC寄存器中配置，可以是4K、8K…128MB，PRP Entry是一個(gè)64位的內存物理地址指針，描述的是一段連續的物理內存的起始地址，PRP list中每個(gè)PRP Entry都描述一個(gè)物理頁(yè)。每個(gè)NVME 命令有兩個(gè)域，PRP1和PRP2，Host通過(guò)這兩個(gè)域告訴SSD數據在內存中的位置或數據需要寫(xiě)入的地址。

SGL

Scatter Gather List，散列聚集列表，是另一種索引內存的數據結構。用以描述一段數據空間，該空間可以是數據源所在空間，也可以是數據目標空間，SGL由若干個(gè)SGL segment組成，每個(gè)segment又由若干個(gè)SGL descriptor組成。與PRP描述物理頁(yè)不同，SGL可以描述任意大小的內存空間，更為靈活。

Multi-stream write

多流寫(xiě)，該技術(shù)可以使SSD根據主機端提供的Stream ID，將具有相同或相似生命周期的數據寫(xiě)入到相同的擦除單元中去，大大提高GC時(shí)的效率，減少寫(xiě)放大，使得SSD的性能和壽命都有較大的提升。

ZNS

Zoned Name Spaces，分區命名空間。ZNS將一個(gè)Namespace的邏輯地址空間切分成單個(gè)zone（一種固定大小的子區間），每個(gè)zone都有一段LBA（Logical Block Address, 邏輯地址空間）區間，這段區間只能順序寫(xiě)，而且如果要覆蓋寫(xiě)，則必須進(jìn)行一次擦除操作。這樣，namespace就可以把NAND內部結構的邊界透露給外界。NVMe SSD也就能夠將地址映射表等內部管理工作交由host去處理，從而減少寫(xiě)放大、選擇合適的GC時(shí)機。ZNS驅動(dòng)器減少了用于過(guò)度配置的額外閃存，因為它們不希望頻繁寫(xiě)入，因此成本更低。

通過(guò)了解這些術(shù)語(yǔ)，我們可以更好地理解SSD技術(shù)的原理和性能特點(diǎn)，并在選擇、使用和優(yōu)化SSD時(shí)做出更明智的決策。