NAND闪存的固态盘由于其大容量和高性能等特性被广泛使用。为满足用户不断增长的容量需求，闪存厂商通过多层单元存储以及3D闪存技术提升存储密度，但在增加闪存容量的同时降低了闪存性能。为了利用高性能的SLC（Single-Level Cell, 1 bit/cell）模式闪存块提升系统性能，闪存芯片提供双模切换操作允许单元存储比特数在多位及一位间进行切换。

信息存储与光显示功能实验室博士生吴兵、硕士生彭梦烨，在冯丹教授、童薇副教授的指导下，设计实现了基于开放通道和双模特性的闪存文件系统DualFS。DualFS分析存储系统中请求阻塞的来源，利用开放通道固态盘打破上层软件和底层硬件之间的语义隔离，结合上层文件系统语义信息，设计数据分组算法，将热数据和对后续请求阻塞时延较高的数据放在SLC模式区域进行加速。其次，DualFS使用SLC模式写入预算方案限制写入SLC模式区域的数据量，约束由于引入SLC模式而带来的额外磨损，保证寿命和性能之间的平衡。

该研究于2020年8月被IEEE International Conference on Computer Design (IEEE ICCD)以长文录用，题为“DualFS: A Coordinative Flash File System with Flash Block Dual-mode Switching”，获最佳论文提名。ICCD是计算机体系结构领域重要的国际学术会议之一。

图1 DualFS总体架构

图2 不同比例读写下DualFS的读响应时间