从瓶颈到突破：攻克SSD预处理难题

衡量工程师的卓越程度，通常存在一些公认的标准：例如是否为标准制定组织作出过贡献，或是否拥有一定数量的专利。Sandisk闪迪公司企业级SSD架构团队的杰出工程师Steven Sprouse在这些方面都可谓成绩斐然，但在他看来，工程师的真正价值并非由奖项或赞誉所定义，而在于影响力与协作。

他表示："我的职责之一，是跨越自身专业领域，广泛汲取来自各种领域不同人群的想法与技术，以解决公司面临的挑战。" Steven Sprouse数十年来始终践行这一方法：倾听、观察、协作、最终解决问题。

正是通过积极倾听同事的反馈，并提供自身渊博的知识，他得以解决SSD预处理中的关键难题。他的方法将帮助工程师们节省大量时间。但对于Steven Sprouse而言，真正的成功在于为更广泛的社群创造价值，并推动整个行业的持续发展。

预处理

闪迪在向客户交付企业级SSD前，需要经历漫长的产品测试及认证流程。其中一项最为常见的测试是SSD预处理（Preconditioning）。这一流程使SSD达到一种模拟真实使用情况的状态。数据将反复经历保存、复制与删除操作，直至SSD能够持续达到稳态性能，从而为测试所要求的真实工作负载做好准备。

传统预处理采用两阶段方式：先进行全盘顺序写入覆盖所有地址，再进行随机写入以重新分配SSD的预留空间（OP）（即SSD中用于数据传输的额外容量），最终实现SSD稳态性能。在部署容量较低（16TB以下）的SSD时，此方法尚可适用，但如今存储容量需求不断攀升，预处理时间也随之急剧增加。尽管SSD容量也在持续提升，但其最高写入速度并未同步提高，进而导致预处理时间显著增加。

Steven Sprouse指出：“在研发过程中，‘运行、报错、修复’循环时间是一项重要指标。它决定了我们一天能运行多少次测试，并找出及修复问题。”对于容量较小的SSD，单次循环仅需数小时即可完成，但对于当前市场所需的超大容量SSD而言，这将不再可行。

“如今，常规的预处理耗时已达12小时，有时甚至需要24小时或更久，这意味着我们已无法在一天内完成一次完整的‘运行、报错、修复’循环。正是这一挑战促使我们开始深入研究此问题”， Steven Sprouse补充道。

简洁、高效、快速

在与同事深入探讨该挑战时，Steven Sprouse回想起十多年前，当时一位数学背景深厚的闪迪工程师曾推导出一个公式，描述了预处理后SSD内部预留空间（OP）的分配机制。十年前，Steven Sprouse与其他几位工程师就已萌生运用该公式实现快速预处理的最初构想。然而由于当时SSD容量较小，预处理耗时仍相对较短，该方案并未被认为有迫切实施的必要。时至当下，随着市场对超大容量SSD的需求攀升，预处理时长骤然成为关键问题。

SPRandom（Sandisk Pseudo-Random，闪迪伪随机）作为一套一体化算法，会将SSD划分为多个重叠区域。各区域的重叠部分与数学公式预估的该区域预留空间（OP）相对应；随着物理地址增加，预留空间（OP）也在缩减。与此同时，算法也会确保每个地址按伪随机序列至少完成一次写入。

通过这项方法，SPRandom实现了预处理的所有目标。它能够写入每个逻辑地址，将预留空间分配至整个SSD，并在SSD单次物理写入的过程中即可达到稳态性能。据Steven Sprouse的介绍，传统方法需耗时约160小时完成的预处理流程，SPRandom仅需约6.5小时即可完成，这无疑是一次关键的转变。

共享创新成果

诚然，为这一创新构想申请专利，并将其作为公司竞争优势合乎常理。但正如Steven Sprouse所言，分享知识往往比独占知识能带来更长远的价值。

他指出：“若要真正引领行业发展，我们必须融入更广泛的社群并参与研讨。”他强调，要成为生态的共建者，而非旁观者。虽然技术保密或许能帮助闪迪及其客户受益，但向更广阔的社群分享技术同样具有重要价值。

“曾有人问我为何不将此技术保密，但我始终认为，与更广泛的行业共享这项技术能创造更大价值。”Steven Sprouse坦言，“ Flexible I/O（fio）是一款开源工具，我们都从中受益匪浅。我们为何不携手将其优化得更完善呢？”

为普及这项创新技术，Steven Sprouse与团队合作将SPRandom集成至开源Flexible I/O（fio）平台，助力全行业加速预处理流程。若市场需求旺盛的大容量SSD的预处理与测试流程得以简化，SSD厂商与用户将同时受益。毕竟，“水涨才能船高”。

Steven Sprouse说：“我们相信，从长远来看，这将有利于闪迪及全行业的发展。这是推动更高容量SSD早日普及的一小步。”

全球创新社区

将SPRandom进行开源，正是Steven Sprouse工作理念的典型体现。对他而言，关键不在于专利与个人声望，而在于与志同道合的同仁携手攻克挑战，以卓越工程技术解决问题，并将这些知识贡献给更广阔的科学社区。自成为独立公司以来，闪迪始终鼓励更多工程师像Steven Sprouse这样思考。

他表示，“自公司完成业务分拆以来，一直鼓励我们更多地关注更广泛的行业社区，积极参与各类行业组织。真正令人兴奋的挑战，往往发生在整个行业层面。”

Steven Sprouse的实践表明，真正的领导力并非只着眼于获取竞争优势并守住既得成果，更在于提出创新理念，并以富有创造性的方式将其落地，为所有人拓展可能性的边界。

“我们面临着一系列能够推动行业变革的重大机遇。鼓励全公司各级员工都着眼于更广阔的行业生态系统，思考我们在这片广阔领域中的角色定位，这不仅对我们工程师而言是难得的机遇，对闪迪公司的长远发展同样意义重大。”