详解如何选择合适的SSD驱动器

存储技术

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描述

  随着信息的爆发式增长,相关部门在部署信息存储应用时,越来越多地考虑固态硬盘(SSD)技术,这是因为这种技术具有特别快速的性能。然而,他们可能没有认识到市场上有不同版本的SSD技术,而且不同技术适合不同类型的应用。为了判断需要实现哪种技术,这些部门需要确定他们应用的特性,并了解如何选择正确的SSD解决方案来满足这些要求。

  SSD技术服务于两大类应用:客户端应用和企业应用。针对SSD的客户端应用包括入门级服务器、笔记本电脑、数码相机、PC机和手机。客户端SSD应用一般服务于单用户系统,使用时间一天不超过8小时,一周不超过5天,而且数据量小,主要是读取密集型操作,每天最多2至3遍完全的驱动器写入。

  企业级工作任务包括大量分析、网络检索、在线事务处理、数据仓储、医疗成像和视频编辑/处理,以及快速运算服务。这些应用服务于多用户系统,一年365天不关机运行,而且数据量大,主要是写入密集型操作(每天10次完全的驱动器写入操作),这种操作的特点是对大数据集有复杂的数据模式。

  为了区别最适合这两类应用的SSD,用户需要考虑性能、耐用性、成本、互操作性和用户支持。

  性能

  不同供应商的SSD的性能有很大的变化。例如,为企业应用设计的SSD可以提供48K/22K(随机读/写)IOPS,并且具有不到5ms的平均响应时间。相反,为单用户客户端应用设计的SSD可能只有38K/2.7K(随机读/写)IOPS,以及超过20ms的平均响应时间。如果一个应用程序发送超出设备能够处理的I/O请求数量,那么用户等待这些操作完成需要更长的时间,而且响应时间也将会不一致。提供一致的性能意味着SSD提供的IOPS和平均响应时间都必须与应用要求相匹配。

  像存储性能委员会(SPC)-1C存储基准这样新的平台基准测试、存储网络行业学会(SNIA)固态存储技术工作组发布的固态存储性能测试规范(SSS PTS)和SNIA固态存储协会(SSSI),可以帮助相关部门判断一个特定SSD是否能够提供企业级或客户级性能。

  耐用性、可靠性和成本

  虽然相关部门通常会选择具有优异性能的SSD,但耐用性和可靠性也是关键考虑因素。SSD设备上的NAND闪存中的内存单元的写入次数是有限的(我们称之为编程/擦除寿命)。随着时间推移,反复写入这些单元将导致SSD出现磨损。当这种现象发生时,设备将变得不可靠,数据完整性将出现风险。虽然任何应用都会将数据丢失作为一个评价因素,但对企业应用来说可靠性尤其重要,因为他们管理着关键任务的信息。

  不同SSD有不同的耐用指标。最昂贵的单层单元(SLC)NAND闪存理论极限是10万编程/擦除次数,这使得SLC成为最可靠的SSD,至今一直是企业应用的首选SSD技术。相反,多层单元(MLC)NAND闪存的编程/擦除次数较少,每单元2位的NAND编程擦除次数是1万次,每单元3位的NAND擦除次数是3000~5000次。

  与应用匹配的耐用性要求

  然而最近供应商纷纷开始使用SSD接口中的技术,如端到端数据管理保护和先进的媒体管理技术,以提高可靠性和耐用性,使基于MLC的SSD也适合企业应用。

  因为认证过程比较长且成本高,相关部门应确保他们选择的SSD匹配具体应用的耐用性要求。新的耐用性标准(JEDEC固态技术学会发布的JEDEC JESD218A和JESD219)可以帮助企业确认SSD是否满足企业耐用性标准要求。

  虽然SSD既可以用SLC NAND闪存,也可以用MLC NAND闪存,但企业级MLC的普及速度非常快,因为这种产品的成本低得多。SLC闪存的成本一般是企业级MLC的3倍。


 

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