什麼是 SSD 中的主機內存緩衝區 (HMB)？

您可能認為所有文檔和照片都整齊地存儲在計算機上的邏輯文件夾結構中。不過你錯了。那是計算機顯示給您的視圖。但實際上，如果您使用的是 SSD，則數據會分佈在整個驅動器上。

如果您偶爾對 HDD 進行碎片整理，則它們的性能最佳。這對 HDD 上的所有數據塊進行了排序，因此相關位靠得很近，可以按順序從驅動器中讀取。這是因為 HDD 從盤片中讀取順序數據位比進行隨機讀取要快得多。

SSD 在隨機讀取方面要好得多，因為它們不必先等待讀取磁頭到達正確的位置。它們總體上也更快，並且有很多其他原因更喜歡它們。

問題是，SSD 的磨損要嚴重得多。每次從存儲單元讀取數據，主要是將數據寫入存儲單元時，存儲單元都會輕微退化。為了最大限度地減少磨損並延長驅動器壽命，SSD 使用稱為磨損均衡的過程。寫入數據時，SSD 會選擇首先將其放在磨損最少的單元上。

這會導致奇怪的事情發生，例如在覆蓋文件後數據在技術上仍保留在驅動器上，這僅僅是因為新版本保存在不同的存儲單元中。“已刪除”的數據被標記為“可以覆蓋”，而不是主動刪除。刪除它會使用對受影響的存儲單元的有限寫入次數中的一次。

注意動向

SSD 保留了一張表格，其中記錄了所有內容的保存位置以及可以和不能覆蓋的內容以有效地工作。這不會佔用太多空間，但任何操作系統都會不斷地進行小寫操作。這些不斷變化意味著要對 SSD 執行許多寫入操作，特別是對一個部分，這將縮短其使用壽命。

為避免這種情況，大多數 SSD 都包含一些板載 DRAM。DRAM 不會像閃存那樣受到磨損，因此可以根據需要經常更新。順便說一句，它也更快。因此，當您請求文件時，帶有 DRAM 的 SSD 返回結果的速度會稍微快一些，因為查找時間會減少。

儘管作為一種節省成本的措施，一些預算 SSD 選擇放棄 DRAM。這確實會影響性能並縮短驅動器的使用壽命。

輸入 HMB

HMB 旨在降低與無 DRAM SSD 相關的性能和壽命。主機內存緩衝區使用另一個 DRAM 源來存儲驅動器的至少部分邏輯到物理映射。這樣做的好處是每台計算機的主 RAM 中都已經擁有豐富的 DRAM 資源。

SSD 驅動程序允許 SSD 請求預留一小部分系統 RAM 並將其分配用於存儲查找表。雖然 SSD 通常每 TB 閃存具有 1GB DRAM，但 HMB 通常遠不及該大小。確切的實現因製造商和驅動器而異，但大約 100MB 是標準的。這允許最常用的數據映射其位置以便更快地訪問。其他數據必須以緩慢的方式訪問。

與直接無 DRAM 的 SSD 相比，這可以改善大多數工作負載的延遲。不過，性能並不完全符合使用板載 DRAM 的要求。它還有助於減少 SSD 本身的一些磨損。然而，這種好處很難衡量，而且可能微乎其微。

結論

HMB 是對無 DRAM SSD 的有益補充。它幾乎不需要額外的金錢成本。它有助於緩解與無 DRAM SSD 相關的性能下降的很大一部分。HMB 仍然無法提供與板載 DRAM 相同水平的性能。它會導致系統 RAM 使用率略高，這對於 RAM 最少的廉價計算機來說可能是個問題。

分配給 HMB 的 RAM 通常較小，如果需要，系統可以提供少於 SSD 請求的內存。總而言之，HMB 本質上是一場沒有缺點的勝利。在支持 HMB 和不支持 HMB 的無 DRAM SSD 之間的直接比較中，選擇 HMB 模型，儘管有所有其他因素。不過，我們仍然推薦帶有板載 DRAM 的 SSD，因為它們提供最佳性能，而成本僅略有增加。你怎麼看？在下面的評論中分享它們。