比GPU Turbo还吓人?华为被曝正研发「次世代」文件系统

在Android阵营的全方位追赶之下,苹果今年WWDC开发者大会显然不能满足极客们的挑剔胃口。6月初,Arm公司发布新一代IP设计Cortex-A76,首次动摇苹果A11芯片的单核优势。与此同时,越来越多的国产厂商开始点亮科技树。

华为GPU Turbo技术公布之前,网络上对于这项“吓人”技术的猜测有很多,全新文件系统EROFS就是其中非常热门的候选。对外界而言,EROFS依然非常神秘。它比GPU Turbo还吓人吗,能给Android体验带来革命吗?我们不妨一探究竟。

比GPU Turbo还吓人?华为被曝正研发「次世代」文件系统

余承东这几年自信满满

文件系统的第一次革命:为SSD/闪存重生

文件系统是一种用于向用户提供底层数据访问的机制,不同平台有着不同标准,所能支持的文件大小、读写性能也不尽相同,例如:

· Windows平台支持FAT(exFAT)、NTFS;

· macOS平台支持HFS、HFS+以及APFS;

· Linux平台支持十多种文件系统类型,其中Android系统广泛采用EXT4文件系统。

比GPU Turbo还吓人?华为被曝正研发「次世代」文件系统

从带有机械结构的软盘、机械硬盘,到如今的闪存、SSD,主流计算设备的存储介质发生了质变,因此升级数据存储架构,文件系统迎来第一次重生。

最早开始觉醒的是Android阵营,Moto、三星、华为率先从EXT4演进到F2FS文件系统。后者重新为NAND闪存的存储设备设计,同时还修复了旧日志结构文件系统的一些问题,在底层能更快地索引到目标数据。

例如EMUI基于F2FS智能文件系统,能够主动整理系统碎片,配以I/O存储优化技术,使系统流畅度提升20%,有效缓解Android手机久用易卡顿的问题。

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苹果则更为激进,借此机会让watchOS、iOS、tvOS、macOS实现了文件系统的一致。WWDC 2016全球开发者大会,苹果发布全新文件系统——APFS(Apple File System),针对闪存/SSD进行优化,并改进了文件系统底层技术,全面提升安全性和响应速度。

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文件系统的二次革命:“吓人”的随机性能

在衡量汽车性能时,我们除了关心极速之外,更关心综合路况的表现。当评测对象为存储器时,这两项指标变成了:连续读/写性能、随机读/写性能。

前者衡量存储器在进行大文件读写操作时的性能,例如单个大容量文件拷贝、游戏数据包加载等,其性能已逼近硬件极限。后者则反映存储器的小文件读写能力,影响应用启动速度,更贴近日常体验且仍有巨大潜力可挖。

据外媒Phoronix报道,华为工程师Gao Xiang在开源社区lkml.iu.edu展示基于Linux的全新只读文件系统EROFS(Extendable Read-Only File System),其采用改进的压缩算法,致力于提高性能和速度,同时也能节省存储空间。

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虽然EROFS但仍处于开发初期阶段,但其在执行压缩操作时的读取性能已锋芒毕露,大有超越EXT4文件系统的巨大潜力。基于Linux服务器及麒麟970平台之,华为工程师对比了两种文件系统执行压缩操作时的连续/随机读取性能,实际表现如下:

当Linux服务器执行顺序读取的操作时,EROFS相比EXT4并没有显著优势。但是执行随机读取时,EROFS文件系统完全碾压性后者,且压缩率越少、性能越强。当压缩率为4%时,EROFS的随机读取速度为69.8MB/s,达到了EXT4的6倍性能。

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麒麟970平台的表现与Linux服务器大致相同:执行顺序读取数据时,EROFS与EXT4互有胜负;执行随机读取数据时,EROFS有着一边倒的优势。当压缩率为4%,EXT4的读取速度为57.9MB/s,EROFS则为157.7MB/s,达到前者性能的272%。

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需要注意的是,华为将EROFS文件系统整合到Linux内核、最终用于Android系统,可能仍需要很长时间,但一切等待都是值得的。

从EXT4到F2FS文件系统,EMUI从系统底层改善了Android卡顿问题。当性能数倍于EXT4的EROFS文件系统得以应用,Android手机的体验或将有革命性突破。

到底有多吓人呢,让我们拭目以待吧。


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