比GPU Turbo還嚇人?華爲被曝正研發「次世代」文件系統

在Android陣營的全方位追趕之下,蘋果今年WWDC開發者大會顯然不能滿足極客們的挑剔胃口。6月初,Arm公司發佈新一代IP設計Cortex-A76,首次動搖蘋果A11芯片的單核優勢。與此同時,越來越多的國產廠商開始點亮科技樹。

華為GPU Turbo技術公佈之前,網絡上對於這項“嚇人”技術的猜測有很多,全新文件系統EROFS就是其中非常熱門的候選。對外界而言,EROFS依然非常神秘。它比GPU Turbo還嚇人嗎,能給Android體驗帶來革命嗎?我們不妨一探究竟。

比GPU Turbo還嚇人?華為被曝正研發「次世代」文件系統

餘承東這幾年自信滿滿

文件系統的第一次革命:為SSD/閃存重生

文件系統是一種用於向用戶提供底層數據訪問的機制,不同平臺有著不同標準,所能支持的文件大小、讀寫性能也不盡相同,例如:

· Windows平臺支持FAT(exFAT)、NTFS;

· macOS平臺支持HFS、HFS+以及APFS;

· Linux平臺支持十多種文件系統類型,其中Android系統廣泛採用EXT4文件系統。

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從帶有機械結構的軟盤、機械硬盤,到如今的閃存、SSD,主流計算設備的存儲介質發生了質變,因此升級數據存儲架構,文件系統迎來第一次重生。

最早開始覺醒的是Android陣營,Moto、三星、華為率先從EXT4演進到F2FS文件系統。後者重新為NAND閃存的存儲設備設計,同時還修復了舊日誌結構文件系統的一些問題,在底層能更快地索引到目標數據。

例如EMUI基於F2FS智能文件系統,能夠主動整理系統碎片,配以I/O存儲優化技術,使系統流暢度提升20%,有效緩解Android手機久用易卡頓的問題。

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蘋果則更為激進,藉此機會讓watchOS、iOS、tvOS、macOS實現了文件系統的一致。WWDC 2016全球開發者大會,蘋果發佈全新文件系統——APFS(Apple File System),針對閃存/SSD進行優化,並改進了文件系統底層技術,全面提升安全性和響應速度。

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文件系統的二次革命:“嚇人”的隨機性能

在衡量汽車性能時,我們除了關心極速之外,更關心綜合路況的表現。當評測對象為存儲器時,這兩項指標變成了:連續讀/寫性能、隨機讀/寫性能。

前者衡量存儲器在進行大文件讀寫操作時的性能,例如單個大容量文件拷貝、遊戲數據包加載等,其性能已逼近硬件極限。後者則反映存儲器的小文件讀寫能力,影響應用啟動速度,更貼近日常體驗且仍有巨大潛力可挖。

據外媒Phoronix報道,華為工程師Gao Xiang在開源社區lkml.iu.edu展示基於Linux的全新只讀文件系統EROFS(Extendable Read-Only File System),其採用改進的壓縮算法,致力於提高性能和速度,同時也能節省存儲空間。

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雖然EROFS但仍處於開發初期階段,但其在執行壓縮操作時的讀取性能已鋒芒畢露,大有超越EXT4文件系統的巨大潛力。基於Linux服務器及麒麟970平臺之,華為工程師對比了兩種文件系統執行壓縮操作時的連續/隨機讀取性能,實際表現如下:

當Linux服務器執行順序讀取的操作時,EROFS相比EXT4並沒有顯著優勢。但是執行隨機讀取時,EROFS文件系統完全碾壓性後者,且壓縮率越少、性能越強。當壓縮率為4%時,EROFS的隨機讀取速度為69.8MB/s,達到了EXT4的6倍性能。

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麒麟970平臺的表現與Linux服務器大致相同:執行順序讀取數據時,EROFS與EXT4互有勝負;執行隨機讀取數據時,EROFS有著一邊倒的優勢。當壓縮率為4%,EXT4的讀取速度為57.9MB/s,EROFS則為157.7MB/s,達到前者性能的272%。

比GPU Turbo還嚇人?華為被曝正研發「次世代」文件系統

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需要注意的是,華為將EROFS文件系統整合到Linux內核、最終用於Android系統,可能仍需要很長時間,但一切等待都是值得的。

從EXT4到F2FS文件系統,EMUI從系統底層改善了Android卡頓問題。當性能數倍於EXT4的EROFS文件系統得以應用,Android手機的體驗或將有革命性突破。

到底有多嚇人呢,讓我們拭目以待吧。


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