大普微携手香港中文大学，ZNS SSD研究论文获国际顶级会议HPCA'25录用
近日，大普微(DapuStor)新技术预研组吕涛博士与香港中文大学杨明昌教授团队合作的研究工作《CCZNS》被计算机体系结构领域的国际顶级会议——HPCA'25录用。这一成果代表双方在ZNS SSD研究领域取得重大进展。据了解，这也是亚洲首篇发表在体系结构四大顶会（ISCA，MICRO，ASPLOS，HPCA）上的ZNS论文。
现代固态盘已经具备内部集成硬件压缩加速器的条件，但ZNS SSD这种新的固态盘形态在有效利用这一宝贵硬件资源时却面临两大问题：
资源与任务不匹配问题：在管理复杂压缩变长数据时，ZNS SSD有限的盘内DRAM资源显得捉襟见肘。
IO栈接口鸿沟问题：现有ZNS接口缺乏支持SSD与主机高效反向交互的能力，使得盘内压缩后的变长数据信息无法回传主机进行元数据更新。
为了克服这些挑战，我们通过主机与设备的协同设计，创新性地采用低入侵方式贯穿应用、驱动、FTL整个IO栈，对ZNS接口进行轻量级扩展，确保压缩变长数据能够高效地回传主机以支持元数据更新。这项设计不仅使固态盘内部的硬件压缩加速器的算力得以充分发挥，还通过利用应用层已有索引，消除盘内复杂的索引维护，从而将DRAM开销降至最低。我们基于RocksDB等真实应用的全系统评估，证实了此项创新的有效性。
该研究受DapuStor PCIe 5.0 企业级SSD R6硬件平台启发。得益于Roealsen® R6系列产品采用大普微自研Gen5主控DP800和固件，能够灵活支持前沿研究和创新功能的实现，是大普微极具核心优势的自研产品线。
大普微诚邀更多的研究者和工程师与我们交流讨论，共同推动闪存和数据压缩技术的发展，同时欢迎关注大普微的最新技术动态，与我们深入探讨未来的技术蓝图。
会议介绍：IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA)，被誉为高性能计算和计算机体系结构领域的顶级会议，亦是CCF推荐的A类会议。将于2025年3月1日至5日在美国拉斯维加斯举行。会议旨在探讨全球IT科技领域中高性能计算、存储、互联及分析方面的前沿技术和发展趋势。
香港中文大学博士生王英嘉为本文第一作者，大普微吕涛博士和港中文杨明昌教授为本文的通讯作者。论文详细信息如下：
Yingjia Wang, Tao Lu, Yuhong Liang, Xiang Chen, and Ming-Chang Yang, "Reviving In-Storage Hardware Compression on ZNS SSDs through Host/SSD Collaboration," IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA), Las Vegas, NV, USA, March 1–5, 2025.