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对于SSD垃圾回收机制的理解

总的来说，SSD垃圾回收（Garbage Collection，以下简称GC）问题是一个多目标优化问题。不可能找到一种在任何情景下都表现最优的算法来实现这一机制，我们只能根据特定情境，选择恰当的算法来达到目的。

GC的原因

SSD中的块最终会被写满，必须时刻保证有free page来满足新的写入需求，因此在数据写入之间要穿插一些GC操作，以此来满足当前和未来的写入需求。

GC的过程

When to GC -> Which block -> How many blocks（只要涉及擦除就和磨损平衡有关） -> Data redistribution policy（数据怎么写回，写回哪里） -> Where to 分配新请求的数据

GC的目标

  1. 使SSD更快完成新写入需求，即使GC对写需求的影响尽可能小。
  2. 还得考虑SSD的寿命问题，即GC的次数和施加的位置也得考虑（最好的理想状态是每个block的擦除次数是平均的，达到平衡的效果，或者牺牲这个条件，使SSD响应更快？）
  3. 磨损平衡不是为了减少copy次数，而是为了延长寿命（每个block记录擦除次数和最近擦除时间，如果young block上放着hot data就先不管，否则进行静态磨损平衡）

NAND & 3d Xpoint

  1. NAND: 在已有数据的基础上必须先擦除后写入，擦除的基础单位是block，这意味着需要使用复杂的垃圾回收算法。
  2. 3d Xpoint: 以bit为基础访问单位，不需要擦除操作，因此不需要配合任何垃圾回收机制。

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