1 协议关键点

1.1 Identify Controller structure

1. Atomic Write Unit Normal (AWUN)：原子写命令的大小
2. Atomic Write Unit Power Fail (AWUPF)：供电异常情况下原子写命令的大小
3. Atomic Compare & Write Unit (ACWU)：原子比较&写命令的大小

1.2 Identify Namespace structure

Namespace Atomic Write Unit Normal (NAWUN)：NS的原子写命令的大小

Namespace Atomic Write Unit Power Fail (NAWUPF)：供电异常情况下NS原子写命令的大小

​​​​​​​​​​​​​​Namespace Atomic Compare & Write Unit (NACWU)：NS原子比较&写命令的大小

​​​​​​​​​​​​​​Namespace Atomic Boundary Size Normal (NABSN)：NS原子写边界大小

​​​​​​​​​​​​​​Namespace Atomic Boundary Offset (NABO)：NS第一个原子写边界开始的LBA

​​​​​​​​​​​​​​Namespace Atomic Boundary Size Power Fail (NABSPF)：指示特定于NAWUPF的原子边界大小

1.3 说明

• Namespace Features (NSFEAT) 字段的NSABP（bit1）为0时，所有NS使用Controller的原子写参数，NS的原子写相关参数无效。
• NS原子写的Boundary Offset和Boundary Size用于约束主机原子写命令的范围。不满足该约束的原子写命令当做普通写处理。

• 两个并发的原子写命令存在空间重叠时，命令执行完成后的结果。不可以出现A、B命令的数据在重叠空间共存的情况。

• 掉电情况下，原子写命令A(写LBA0~LBA1)的执行结果。

2 SSD实现Atomic Write的关键点

2.1 协议实现

• 设置Identify Controller structure的3个字段AWUN、AWUPF和ACWU。
• Namespace Features (NSFEAT)字段的Bit 1 (NSABP) 清零，不支持NS的不同Atomic属性(Atomic相关的字段也要清零)。
• 设置NABSN、NABO和NABSPF字段。

2.2 代码实现

比较典型的实现方式由2种思路：

• 思路一：先将所有原子写的数据从Host的内存DMA到SSD的缓存，再写入NAND FLASH。

        优点：错误处理简单，只需要保证数据全部DMA进入SSD缓存后，能够写入NAND FLASH。

        缺点：需要较多的SSD缓存，限制了支持的原子写大小。

• 思路二：与普通写命令写入数据的方式相同，先按照Page大小从Host DMA数据，并以流水的方式写入NAND FLASH。

        优点：不需要比普通写额外的SSD缓存，不用单独限制原子写大小。

        缺点：错误处理复杂，如果出现中途DMA数据失败(如PCIe相关错误、掉电等)，需要将已经写入NAND FLASH的数据、元数据回退。如果支持的原子写大小很大，掉电的场景数据的写入消耗较多时间，也存在数据丢失的风险。