CAFTL和CA-SSD的比较

FAST'11同时收录了这两篇几乎相同主题的文章，分别用CAFTL（Feng Chen等）和CA-SSD（A. Gupta等）表示,下表比较了它们的主要特点。

	CAFTL	CA-SSD
工作位置	FTL	FTL
去重单元	page	page
映射表	二级映射表，元数据区反向映射	映射表LPT和逆向映射表iLPT
指纹索引	基于热度的LRU	LRU
哈希计算	取样法、预哈希	专用硬件逻辑
垃圾回收	二级映射表记录引用次数	iLPT记录逻辑地址集合

它们都是在FTL集成数据去重，不需要修改上层应用；因为缺少上层文件系统语义信息，并且SSD的读写单元是page，所以很自然使用page作为去重单元；指纹的计算是性能瓶颈，因此二者都提倡使用专用硬件逻辑；二者的关键区别是映射表和指纹索引，技术细节可看内容感知FTL和利用value locality优化SSD。

1.读

CAFTL的读操作会引入额外开销，对于出现了重复的page，需要额外查询二级索引才能获得物理地址。而CA-SSD可根据索引表直接定位物理地址，无额外负担。

这方面，CA-SSD略胜。

2.写

CAFTL处理一个写请求，需要查询fingerprint store判断数据是否重复，查询操作设计遍历bucket列表。对于重复数据需要额外更新二级索引的引用，因为fingerprint store记录了VBA，所以更新操作很快，当然引用次数变化可能引起LRU队列的调整。对于非重复数据，副作用就是计算了无效指纹。

CA-SSD处理一个写请求，需要查询HPT判断数据是否重复，HPT以指纹为键，查询速度胜过CAFTL。对于重复数据，需要额外更新iLPT，将新的LPN添加到集合中，这部分比CAFTL更慢。CA-SSD还必然要额外处理数据在LRU队列的位置。对于非重复数据，副作用除了计算无效指纹外，还需插入LRU队列。

总体来说CA-SSD的写操作更加复杂，需要维护四个数据结构（LPT、iLPT、HPT、iHPT），而CAFTL只需要维护两个数据结构（二级索引表和fingerprint store）。

CAFTL按照指纹的引用次数进行LRU替换的，保证引用次数多的指纹放在内存。而CA-SSD单纯根据数据的访问次序来维持LRU队列，当然这也有道理，重复数据块被访问的次数可能更多。直觉上，可以先按引用次数替换，对于相同引用次数按上次访问时间替换。

3，擦除

垃圾回收和损耗均衡会引起block的擦除操作，并需要迁移合法page。迁移合法page需要根据物理地址快速定位其逻辑地址，并快速更新映射表。

为了实现快速定位，CAFTL在元数据区（专门分配的元数据page）为每个page记录了其反向映射的LBA（唯一数据）或VBA（重复数据），不管数据是否重复，都只需更新一个位置，所以更新操作很快。

CA-SSD的iLPT的作用就是快速定位，查询iLPT可以找到该物理地址对应的逻辑地址集合，然而依次更新LPT上的映射关系。相比CAFTL，其优势是查询更快（在内存），缺点是更新较慢（更新多个位置）。

综上所述，CAFTL的写操作和擦除操作应该更快。