必須手動(dòng)進(jìn)行磁碟重組(defrag)的年代已經(jīng)過(guò)去了，因?yàn)楝F(xiàn)在都是自動(dòng)執(zhí)行的,，而且，快閃記憶體(flash)并不會(huì)出現(xiàn)“檔案碎片”(file fragmentation)問(wèn)題,。真是這樣嗎,？
智慧型手機(jī)用久了可能執(zhí)行速度會(huì)變慢，你認(rèn)為原因出在未保持與軟體更新升級(jí)同步,，但那其實(shí)就是flash儲(chǔ)存出現(xiàn)了檔案系統(tǒng)碎片的現(xiàn)象,。芬蘭檔案系統(tǒng)軟體開(kāi)發(fā)商Tuxera嵌入式解決方案總監(jiān)Joel Catala的看法和普遍認(rèn)知相左，他認(rèn)為,，檔案碎片可能顯著影響flash裝置的性能,。Catala在接受《EE Times》的電話訪問(wèn)時(shí)指出，根據(jù)最近的研究顯示,，隨著flash儲(chǔ)存硬體速度變快了,，軟體I/O堆疊的開(kāi)銷(xiāo)正成為I/O性能的瓶頸。這一瓶頸并不是由于flash或控制器造成的,。
“任何flash供應(yīng)商都會(huì)告訴你控制器完全沒(méi)問(wèn)題,。”但是,，他認(rèn)為,，還有更多的讀取呼叫(call)會(huì)在flash磁碟的不同區(qū)域?qū)е逻@種碎片資料。Catala說(shuō)：“這就是我們不斷看到性能大幅退化之處?！?/p>
對(duì)于flash碎片的大多數(shù)研究都是以智慧型手機(jī)使用案例為基礎(chǔ),。但是，Tuxera的觀點(diǎn)是,，當(dāng)flash整合于汽車(chē)的關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)時(shí),，情況就變得更加棘手了。
Tuxera在最近的一份白皮書(shū)中引用一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),，老舊的檔案系統(tǒng)可能導(dǎo)致行動(dòng)裝置flash硬體性能降低2至5倍,。對(duì)于大多數(shù)用戶而言，這種性能退化的持續(xù)時(shí)間相當(dāng)短暫,，而且性能退化的成本也已經(jīng)加進(jìn)對(duì)于檔案系統(tǒng)性能的預(yù)期中了,。道理很簡(jiǎn)單，我們通常預(yù)期智慧型手機(jī)會(huì)因?yàn)閼?yīng)用程式(App)和作業(yè)系統(tǒng)(OS)更新而使速度變慢,，因而多半會(huì)在2～3年內(nèi)更換新手機(jī),。
Tuxera vs EXT4 flash file system根據(jù)Tuxera的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，隨著flash儲(chǔ)存達(dá)到容量上限,，Ext4檔案系統(tǒng)將會(huì)開(kāi)始變得非常零碎,、性能下降以及更高延遲
Catala表示，由于智慧車(chē)輛使用類(lèi)似的flash儲(chǔ)存技術(shù),，行動(dòng)儲(chǔ)存的問(wèn)題也會(huì)對(duì)于汽車(chē)儲(chǔ)存造成阻礙,。其解決方案是采用一種專(zhuān)用的檔案系統(tǒng)來(lái)取代第四代擴(kuò)充套件檔案系統(tǒng)(Ext4)——Ext4不僅是手機(jī)常用的檔案系統(tǒng)之一，同時(shí)也用于汽車(chē)產(chǎn)業(yè),。Ext4被認(rèn)為是一種低數(shù)據(jù)或單串流汽車(chē)用例的一項(xiàng)理想選擇,，而且它還是開(kāi)放來(lái)源的系統(tǒng)。然而,，他指出,，當(dāng)涉及處理大量數(shù)據(jù)和多個(gè)數(shù)據(jù)串流的應(yīng)用時(shí)，事情會(huì)變得相當(dāng)棘手,。而且,，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著更多數(shù)據(jù)被寫(xiě)入儲(chǔ)存裝置,，其碎片化的程度將會(huì)更變得更糟糕，性能也會(huì)因此而下降,。
Tuxera發(fā)現(xiàn),，碎片化程度及其對(duì)性能的影響因汽車(chē)應(yīng)用案例而異。在具有密集讀取,、寫(xiě)入和重寫(xiě)數(shù)據(jù)的應(yīng)用(例如用于自動(dòng)駕駛的攝影機(jī)),，碎片化可能導(dǎo)致從小錯(cuò)誤到關(guān)鍵系統(tǒng)故障等任何問(wèn)題。Catala表示，如果儲(chǔ)存空間已滿且存在嚴(yán)重的碎片化,，肯定將會(huì)造成讀取/寫(xiě)入問(wèn)題,。Tuxera認(rèn)為，解決之道并非flash需要手動(dòng)重組磁碟碎片,，而是flash需要改用更智慧的檔案系統(tǒng),。
flash的檔案碎片問(wèn)題說(shuō)明了盡管與旋轉(zhuǎn)磁碟不同，但flash儲(chǔ)存通常使用與硬碟相同的規(guī)范進(jìn)行管理,，不過(guò),，這種情況如今正開(kāi)始發(fā)生變化。
正如Forward Insights創(chuàng)辦人兼首席分析師Gregory Wong所說(shuō)的,，對(duì)磁碟進(jìn)行碎片重組意味著必須移動(dòng)數(shù)據(jù),，而這將會(huì)影響到flash的耐用性。使用flash的企業(yè)檔案系統(tǒng)在管理這種儲(chǔ)存技術(shù)和擺脫旋轉(zhuǎn)磁碟規(guī)范方面變得越來(lái)越聰明了,。再加上受惠于非揮發(fā)性記憶體(NVMe)等技術(shù),，我們不再使用相同外形的固態(tài)硬碟(SSD)來(lái)取代硬碟了。
Wong說(shuō)：“業(yè)界有些公司也在努力地修改主機(jī)系統(tǒng),，以有效管理這些flash,。”
Wong并表示,，云端運(yùn)算公司也在快速進(jìn)展中,，透過(guò)打造自家系統(tǒng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，而OEM則轉(zhuǎn)向NVMe技術(shù),，透過(guò)該技術(shù)的最佳化以充份利用flash,。