固態(tài)硬盤要不要分區(qū)？每次這個話題拿出來都能討論很久。平時說的分區(qū)是指文件系統(tǒng)層面的邏輯分區(qū)，而今天要給大家介紹的是NVMe 1.4a協(xié)議中引入的ZNS分區(qū)。

我們在給硬盤分區(qū)的時候通常會希望將各種數(shù)據(jù)分門別類地進行管理，然而在固態(tài)硬盤內FTL閃存映射表的影響下，邏輯分區(qū)并不能把數(shù)據(jù)分隔開來，它們依然是混雜存儲的。ZNS的目標就是將SSD空間劃分成不同區(qū)域，將不同應用的數(shù)據(jù)存儲至特定分區(qū)。

不同類型的數(shù)據(jù)在SSD中分區(qū)存儲的好處有很多：有些數(shù)據(jù)短時間內就會被刪除，而有些數(shù)據(jù)會長期存放，避免將它們存儲在同個閃存Block當中，就可以減少GC垃圾回收機制對閃存的額外磨損。

同時，ZNS還要求在每個Zone分區(qū)內執(zhí)行順序寫入（而非隨機寫入）。隨機寫入對SSD寫入放大率（閃存實際寫入量/主機請求寫入量）的影響是很大的。改隨機寫入為順序寫入可以大幅降低閃存磨損速度。三星剛剛推出的PM1731a ZNS固態(tài)硬盤可以實現(xiàn)接近于1的寫放大，耐用性相比傳統(tǒng)非ZNS固態(tài)硬盤提高4倍。

排除數(shù)據(jù)壓縮的影響，寫放大=1是固態(tài)硬盤最理想的狀態(tài)。通常認為固態(tài)硬盤在中輕度使用負載下寫入放大在4倍左右，重負載隨機寫入的時候很容易超過10倍。由此可見，ZNS提升固態(tài)硬盤壽命的潛力很大。

ZNS“分區(qū)”是通過SSD硬件及操作系統(tǒng)底層協(xié)作來實現(xiàn)的，目前只有Linux操作系統(tǒng)支持它，并且應用范圍也僅限于企業(yè)級存儲領域。不過很多消費級功能都是從企業(yè)級中下放而來的，也許未來家用SSD也能從中受益。