——数据中心硬盘和存储系统沟通的协议( 二 ) 是真没想到啊

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除了影响速度和使用寿命，写放大效应也是导致SSD需要一定预留空间的“罪魁祸首” 。
如果整块盘存满，就没有空间可以去挪动要保留的数据了，所以一块SSD里至少有7%左右空间是不能用的，多的时候这种预留空间（over-provisioning）甚至会达到28% 。
7%对于家用硬盘一块两块来说倒也不是不可以接受，但如果存储引擎在软件层不给力， 20%以上可就太浪费了，尤其对于大规模使用的云存储行业来说，还是挺肉疼的。
为解决以上问题，需要一个全新的存储技术标准，就好像通讯技术里的5G标准一样。
ZNS指令集标准应运而生。
其发起者，是NVMe协会的MatiasBj?rling ，一位从20多岁起就死磕存储技术的工程师老哥。

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为了能把这项技术讲明白，我们发邮件向他询问了ZNS标准制定过程中的一些细节。
他认为整个想法的来源很简单，就是ZNS把SSD的管理层一分为二。
其中管理硬件的事留在硬件内部，把数据应该存放到哪这种工作剥离出去，交给软件和操作系统来做。
最终实现方法是把SSD内部空间划分成不同区域（Zone），不同应用的数据存储至特定分区。
对于长期存放的数据，尽量完整的集中放在一些块里，便可以减少临时挪动。

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虽然是很小的改动，收益却很大。
理想情况下，使用ZNS标准的SSD可以把写放大系数做到接近于1 ，写入速度提高的同时大大延长了使用寿命，也解放了不少预留空间。
Matias告诉量子位，这种做法的好处显而易见，不过也需要付出一定代价。
从软件、数据库方案到操作系统，都需要针对性的做出适配，才能最大程度发挥ZNS的价值。
于是，整个标准的制定，就需要硬盘生产方、云计算系统开发方、应用方共同参与才能完成。
谁在布局ZNS？
若是搜索一下与ZNS相关的消息，其实不难发现，全球已经有许多硬盘制造商布局于此。
例如西部数据早在2020年10月便推出了全球首个ZNSSSD——UltrastarDCZN540 。

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据悉，与传统SSD相比，西部数据的这款ZNSSSD吞吐量提高4倍， QoS改善2.5倍。
仅时隔半年，另一个“硬盘大玩家”三星，紧随其后推出了基于ZNS企业服务器的SSD——PM731a系列。

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据三星方面表示，这款ZNSSSD在容量方面提供2TB和4TB两种规格，最大的亮点，便是能够“延长4倍的数据寿命” 。
但除了上述这两家厂商之外，若是查看NVMe的规范文档，我们可以发现全球有许多大玩家也在追随着ZNSSSD的脚步，并为推动它的发展发挥着各自的作用：
NAND制造商：出了刚才提到的三星，还包括Intel、Micron、SKHynix、Kioxia 。
控制器厂商：Microchip 。
超标量云计算提供商：微软、阿里巴巴。
还有一些知名公司包括Seagate、Oracle和NetApp等。
从受到全球产业链巨头们的热捧这一层面来看，也可以一定程度上反映出ZNSSSD发展的正确性。
而在众多贡献者之中，云计算厂商的位置非常关键，就像前面所说， ZNS硬盘要真的发挥高性能，需要在存储系统层面进行联动。