来自性能 POV 的 Tmpfs 与 NVME SSD

Question

我有一个创建大型临时文件的脚本。

我倾向于使用tmpfs的这个，但是我做了tmpfs的性能快速搜索，发现这其中报告速度约2GiB /秒。

现代 NVME SSD 具有相当的速度。撇开性能以外的差异（例如，通过不接触磁盘来延长 SSD 寿命，SSD 更大而 RAM 有限），与 SSD 相比，使用 tmpfs 是否有任何性能优势？

Answer 1

tmpfs，作为页面缓存的扩展，真正作为“透明”ramdisk 运行。这意味着它提供非常快的顺序读/写速度，但特别快的随机IOP（与存储设备相比）。

在带有普通内存的老化 Ryzen 1700 上收集的一些示例：

• dd if=/dev/zero of=test.img bs=1M count=4096 显示 2.8 GB/s

• 用dd if=/dev/zero of=test.img bs=1M count=4096 conv=notrunc,nocreat显示 3.5 GB/s覆盖刚刚分配的文件

• fio --rw=randread（随机读取 IOPS）显示队列深度 1（单线程）工作负载为 492K iops，队列深度 8（8 线程）工作负载为 2.2M iops。这大大超过了任何基于 NVMe 闪存的磁盘（例如：Intel P4610）甚至基于 XPoint 的磁盘（例如：Intel Optane P4801X）

为了获得可比的性能，您需要一组 NVMe 磁盘，或者更好的内存附加存储作为 NVDIMM。

简而言之：如果您可以忍受tmpfs易失性存储（即：如果断电，您将丢失任何写入的数据），则很难击败它（或一般的 ramdiss）。

但是，您询问了将大文件写入tmpfs，这本身就是一个挑战：毕竟，写入 GB 大小的文件很容易占用您的可用内存大小（和预算）。

Answer 2

您找到的一个数字不能代替测试。在您的硬件上运行您的工作负载并检查它是否令人满意。你是在做小的随机访问 I/O 还是整个文件？

是的，现代总线和互连意味着 DRAM 和 NVMe 都可以驱动 GB/s 级的顺序 I/O。DRAM 的某些读取比持久性固态存储快 10 到 100 倍也是事实。这对您是否重要取决于您的工作量。查看每个程序员应该知道的延迟数的各种可视化，以了解数量级。

在确定性能之后，不应忽视操作方面的考虑。tmpfs 将在重新启动时消失。如果您的使用不能容忍没有耐用性，那很好，但通常这很烦人。是的，不写入 SSD 会减少它们的磨损。这是否重要取决于 - 您猜对了 - 您的工作量。