必須手動進(jìn)行磁碟重組(defrag)的年代已經(jīng)過去了，因?yàn)楝F(xiàn)在都是自動執(zhí)行的，而且，快閃記憶體(flash)并不會出現(xiàn)“檔案碎片”(file fragmentation)問題。真是這樣嗎？
智慧型手機(jī)用久了可能執(zhí)行速度會變慢，你認(rèn)為原因出在未保持與軟體更新升級同步，但那其實(shí)就是flash儲存出現(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》的電話訪問時指出，根據(jù)最近的研究顯示，隨著flash儲存硬體速度變快了，軟體I/O堆疊的開銷正成為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)商都會告訴你控制器完全沒問題。”但是，他認(rèn)為，還有更多的讀取呼叫(call)會在flash磁碟的不同區(qū)域?qū)е逻@種碎片資料。Catala說：“這就是我們不斷看到性能大幅退化之處?！?/p>
對于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整合于汽車的關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)時，情況就變得更加棘手了。
Tuxera在最近的一份白皮書中引用一項研究發(fā)現(xiàn)，老舊的檔案系統(tǒng)可能導(dǎo)致行動裝置flash硬體性能降低2至5倍。對于大多數(shù)用戶而言，這種性能退化的持續(xù)時間相當(dāng)短暫，而且性能退化的成本也已經(jīng)加進(jìn)對于檔案系統(tǒng)性能的預(yù)期中了。道理很簡單，我們通常預(yù)期智慧型手機(jī)會因?yàn)閼?yīng)用程式(App)和作業(yè)系統(tǒng)(OS)更新而使速度變慢，因而多半會在2～3年內(nèi)更換新手機(jī)。
Tuxera vs EXT4 flash file system根據(jù)Tuxera的測試發(fā)現(xiàn)，隨著flash儲存達(dá)到容量上限，Ext4檔案系統(tǒng)將會開始變得非常零碎、性能下降以及更高延遲
Catala表示，由于智慧車輛使用類似的flash儲存技術(shù)，行動儲存的問題也會對于汽車儲存造成阻礙。其解決方案是采用一種專用的檔案系統(tǒng)來取代第四代擴(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，同時也用于汽車產(chǎn)業(yè)。Ext4被認(rèn)為是一種低數(shù)據(jù)或單串流汽車用例的一項理想選擇，而且它還是開放來源的系統(tǒng)。然而，他指出，當(dāng)涉及處理大量數(shù)據(jù)和多個數(shù)據(jù)串流的應(yīng)用時，事情會變得相當(dāng)棘手。而且，從長遠(yuǎn)來看，隨著更多數(shù)據(jù)被寫入儲存裝置，其碎片化的程度將會更變得更糟糕，性能也會因此而下降。
Tuxera發(fā)現(xiàn)，碎片化程度及其對性能的影響因汽車應(yīng)用案例而異。在具有密集讀取、寫入和重寫數(shù)據(jù)的應(yīng)用(例如用于自動駕駛的攝影機(jī))，碎片化可能導(dǎo)致從小錯誤到關(guān)鍵系統(tǒng)故障等任何問題。Catala表示，如果儲存空間已滿且存在嚴(yán)重的碎片化，肯定將會造成讀取/寫入問題。Tuxera認(rèn)為，解決之道并非flash需要手動重組磁碟碎片，而是flash需要改用更智慧的檔案系統(tǒng)。
flash的檔案碎片問題說明了盡管與旋轉(zhuǎn)磁碟不同，但flash儲存通常使用與硬碟相同的規(guī)范進(jìn)行管理，不過，這種情況如今正開始發(fā)生變化。
正如Forward Insights創(chuàng)辦人兼首席分析師Gregory Wong所說的，對磁碟進(jìn)行碎片重組意味著必須移動數(shù)據(jù)，而這將會影響到flash的耐用性。使用flash的企業(yè)檔案系統(tǒng)在管理這種儲存技術(shù)和擺脫旋轉(zhuǎn)磁碟規(guī)范方面變得越來越聰明了。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)來取代硬碟了。
Wong說：“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?！?/p>
Wong并表示，云端運(yùn)算公司也在快速進(jìn)展中，透過打造自家系統(tǒng)來解決這個問題，而OEM則轉(zhuǎn)向NVMe技術(shù)，透過該技術(shù)的最佳化以充份利用flash。