大普微攜手香港中文大學，ZNS SSD研究論文獲國際頂級會議HPCA'25錄用
近日，大普微(DapuStor)新技術預研組呂濤博士與香港中文大學楊明昌教授團隊合作的研究工作《CCZNS》被計算機體系結構領域的國際頂級會議——HPCA'25錄用。這一成果代表雙方在ZNS SSD研究領域取得重大進展。據了解，這也是亞洲首篇發表在體系結構四大頂會（ISCA，MICRO，ASPLOS，HPCA）上的ZNS論文。
現代固態盤已經具備內部集成硬件壓縮加速器的條件，但ZNS SSD這種新的固態盤形態在有效利用這一寶貴硬件資源時卻面臨兩大問題：
資源與任務不匹配問題：在管理復雜壓縮變長數據時，ZNS SSD有限的盤內DRAM資源顯得捉襟見肘。
IO棧接口鴻溝問題：現有ZNS接口缺乏支持SSD與主機高效反向交互的能力，使得盤內壓縮后的變長數據信息無法回傳主機進行元數據更新。
為了克服這些挑戰，我們通過主機與設備的協同設計，創新性地采用低入侵方式貫穿應用、驅動、FTL整個IO棧，對ZNS接口進行輕量級擴展，確保壓縮變長數據能夠高效地回傳主機以支持元數據更新。這項設計不僅使固態盤內部的硬件壓縮加速器的算力得以充分發揮，還通過利用應用層已有索引，消除盤內復雜的索引維護，從而將DRAM開銷降至最低。我們基于RocksDB等真實應用的全系統評估，證實了此項創新的有效性。
該研究受DapuStor PCIe 5.0 企業級SSD R6硬件平臺啟發。得益于Roealsen? R6系列產品采用大普微自研Gen5主控DP800和固件，能夠靈活支持前沿研究和創新功能的實現，是大普微極具核心優勢的自研產品線。
大普微誠邀更多的研究者和工程師與我們交流討論，共同推動閃存和數據壓縮技術的發展，同時歡迎關注大普微的最新技術動態，與我們深入探討未來的技術藍圖。
會議介紹：IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA)，被譽為高性能計算和計算機體系結構領域的頂級會議，亦是CCF推薦的A類會議。將于2025年3月1日至5日在美國拉斯維加斯舉行。會議旨在探討全球IT科技領域中高性能計算、存儲、互聯及分析方面的前沿技術和發展趨勢。
香港中文大學博士生王英嘉為本文第一作者，大普微呂濤博士和港中文楊明昌教授為本文的通訊作者。論文詳細信息如下：
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.