关于企业级闪存你应该知道的五件事

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关于企业级闪存你应该知道的五件事

知与谁同 2017-08-01 10:22:00 浏览969
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关于闪存,流传着很多误解和神话。每个人手中都有一部基于闪存的设备,因此,闪存对于可穿戴设备、智能手机和平板电脑而言有很多内涵,但这些设备却很少与企业级闪存技术有太大关联。

人们在听到闪存时最常想到的是USB闪存盘(它实际上是SanDisk闪迪发明的)。任何公司都不会将他们最宝贵的数据存储在一个消费级设备中。但企业级闪存设备与消费级闪存设备大不相同,每一个企业级闪存设备都是为了满足具体应用的容量、性能和成本需求而设计的。

关于SanDisk闪迪企业级闪存设备在设计决策和执行方面的与众不同之处,以及为什么说数据中心SSD与USB闪存盘是两回事,请看以下分析。

  1. 端到端数据保护

专为企业应用而设计的设备必须采用一切可能的措施来保护客户数据。

端到端数据保护意味着,当数据流向并通过设备时,它们不会因多次"位翻转"而丢失或产生未检测到的变化。所有电子设备都会遇到位翻转现象。阿尔法粒子、天电干扰、影响设备信号的背景辐射等都有可能造成某些位翻转至一个无效状态。

当数据通过闪存盘时,它们将从一个芯片移至另一个芯片,并在芯片外侧传输时暴露电子信号。SanDisk闪迪的企业级闪存设备将对数据进行错误检查与纠错(ECC)和低密度奇偶校验(LDPC)。这些数据保护的实现方法是:与原始数据包一起传送额外的奇偶数据,以确保从一个芯片中出来的数据没有发生位翻转,避免产生错误的数据被数据路径中的下一个芯片接收,或被写入闪存盘,或被发送至请求数据的应用。

这一数据保护不仅会在通向介质的路径上执行,而且还在通向/去往设备中的DRAM/SRAM路径上执行,因此被称为"端到端"数据保护。

  1. 掉电保护

掉电保护有时也被称为"pfail",其目的是在数据传输期间发生意外掉电时保护用户数据。如果数据正在向最终介质写入,则当写入即将发生时,设备将向主机返回"提交编写"。

SRAM或DRAM有时将被用作前端缓冲器,用于提升闪存盘的写入性能。若设备没有掉电保护(pfail),当数据在被提交到SRAM/DRAM或被传送到最终介质时遇到意外掉电,其所写入的数据将不会到达最终介质。这必然会造成数据丢失,或者导致一个旧的或"陈腐"的数据副本就位,结果将事与愿违。当人们存入百万美元存款时,没有人希望存款数据会因掉电无法到达最终介质。

SanDisk闪迪的企业级闪存设备或是利用电容确保被提交到介质的数据拥有足够的电能来完成一次写入操作提交,或是在将数据提交至主机前,不发出"提交编写",直到数据已就位。这样,即使发生掉电也能确保相关数据到达设备中的最终介质。

  1. 温度调节功能确保闪存盘不会过热

与所有实际运行的设备一样,存储设备在读写时也会产生热量。由于闪存可以插入到服务器前侧的标准驱动器插槽、PCIe插槽或M.2等其它内置插槽中,它有可能受到来自数据中心或其它服务器环境温度波动的影响,其中不仅包括自身产生的热量,而且包括上游设备散发出的热量。为了最大程度延长服务器的正常运行时间,我们不会希望某个设备因过热而发生故障。

事实上,SanDisk闪迪设备将进行自我监测,并在介质不能安全地保护客户数据或闪存介质面临热损伤风险时,及时做出相应调节。

智能调节设备的性能能够减少设备产生的热量,从而降低设备的运行温度;即使部分CPU等上游组件的余热可能产生问题,该设备也能保存数据。

如果来自外部的热量过大,并高于板载NAND的承受能力,调节功能将不能保护设备免遭外部余热损伤。换句话说,如果您用喷灯吹向闪存设备,内部调节功能将无法阻止它融化。

  1. 服务质量为提升性能而生

服务质量(QoS)是SanDisk闪迪为企业级闪存设备制定的一个规格标准,目的是确保客户能够获得一定程度的高性能。闪迪的QoS规格标准如下:

• 最大读取时延<50微秒(在99.99%的时间内)(QD1)

• 最大写入时延<100微秒(在99.99%的时间内)(QD1)

消费级设备不提供QoS规格标准。此处的99.99%是企业级设备的质量,实际上优于很多企业级SSD竞品,后者将它们的QoS规格限制在99.9%。

无论哪种情况,消费级闪存盘通常不提供QoS规格。但SanDisk闪迪SSD能确保性能的稳定性,对于每个工作负载,都能够稳定在目标规格的+-5%范围内。消费级设备通常没有这种保证,因此,您别无选择。

  1. 不可修复的误码率

不可修复的误码率通常表示为UBER,本质上是指介质上所需数据无法被访问的概率。

消费级设备的误码率趋于10-15左右,而企业级HHD通常低于10-16。企业级SSD趋于10-17左右。这意味着企业级SSD丢失数据的可能性比消费级设备低100倍,比企业级HDD低10倍1。

SanDisk闪迪实际上拥有UBER为1018的企业级设备--基于CloudSpeed的驱动器,该驱动器丢失数据的可能性比企业级HDD低100倍1。闪迪还有UBER高达1020的Fusion ioMemory? PCIe应用加速器,Fusion ioMemoryPCIe闪存设备发生不可修复的误码的可能性比消费级SSD低10万倍,比企业级HDD低1万倍!我们的CloudSpeed? Gen. II SSD性能为业界所熟知,其UBER优于业内大部分产品 。

对于那些仍然认为闪存只适用于消费级USB设备的人而言,希望他们可以借由该文更好地了解消费级和企业级产品的差别,并了解在挑选存储设备时需要关注哪些因素,以加快数据中心的存储速度。
原文发布时间为:2016年5月24日
本文作者:陈煜琦
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