一、CXL技术
1.1 CXL技术要解决的问题
1、对系统和设备的一致性访问
传统的是使用Cache(L1/L2/L3)和内存的方式实现一致性访问的,通过PCIE总线访问的方式通常是非一致性的读写。
主机对连接到 PCIe 设备内存的每次访问也要由 PCIe 设备处理(非一致性)。因此,设备内存不能映射到可缓存的系统地址空间。
因此无法使PIM(存内计算)设备一致性访问内存只能通过内存搬移以及限制CPU和PIM同时访问的规则来限制,限制了PIM设备的应用。
2、内存可扩展性
CPU内核数增长、频率增长,对内存容量需求也会增长。
DDR通道内存可以实现一致性,但是其使用了更多的信号引脚、提供了较低的带宽,而且传输距离也受限,PCIE可以解决此类问题但是无法支持一致性。
3、资源利用不充分,内存和计算效率低
同机架不同服务器之间,部分服务器可能CPU占用高,内存占用低,或者反之,导致在单台服务器上资源存在浪费,资源在单台服务器上存在紧耦合,无法在机架间共享资源。
4、分布式系统中的细粒度数据共享
分布式系统经常需要进行细粒度的同步。底层的更新通常很小并且对延迟敏感,因为进程会在更新上阻塞。如果可以实现一致性的共享内存,可以实现低时延同步共享。例如,在 400G 网络下传输4KB 只需要不到 2 微秒,但是当前网络的通信延迟超过10 微秒。而一个一致的共享内存实现可以实现亚微秒级。
CXL现状
2019年首次发布CXL 1.0(解决了1.1中的问题1和2),2020年提出CXL 2.0(解决了1.1中的问题3),2022年提出CXL 3.0(解决了更大规模的1.1中的问题3和4),目前市场上有部分支持CXL 1.0 、1.1、2.0的设备。
open-channel SSD
为什么需要open-channel ssd
因为需要保持空的SSD block提高减少写时延、因为擦写block太慢,所以需要ROW重定向写和GC,又因为ROW和SSD硬件都存在GC机制就导致重复操作效率低下。
什么是open-channel ssd
SSD的各种数据单元
Chunk模型的信息
以chunk为单位进行磨损均衡
openchannel 优缺点
ZNS
ZNS为open-channel的进一步发展,成本更低,更标准化。
ZNS映射表维护
ZNS zone写
ZNS优缺点
ZoneFS
ZoneFS和RocksDB
什么是RocksDB
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ZoneFS在存储栈中的位置
ZoneFS和RocksDB结合的技术栈
CRUSH算法
布隆过滤器