詳解如何選擇合適的SSD驅(qū)動(dòng)器

隨著信息的爆發(fā)式增長(zhǎng)，相關(guān)部門(mén)在部署信息存儲(chǔ)應(yīng)用時(shí)，越來(lái)越多地考慮固態(tài)硬盤(pán)(SSD)技術(shù)，這是因?yàn)檫@種技術(shù)具有特別快速的性能。然而，他們可能沒(méi)有認(rèn)識(shí)到市場(chǎng)上有不同版本的SSD技術(shù)，而且不同技術(shù)適合不同類型的應(yīng)用。為了判斷需要實(shí)現(xiàn)哪種技術(shù)，這些部門(mén)需要確定他們應(yīng)用的特性，并了解如何選擇正確的SSD解決方案來(lái)滿足這些要求。

SSD技術(shù)服務(wù)于兩大類應(yīng)用：客戶端應(yīng)用和企業(yè)應(yīng)用。針對(duì)SSD的客戶端應(yīng)用包括入門(mén)級(jí)服務(wù)器、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、PC機(jī)和手機(jī)。客戶端SSD應(yīng)用一般服務(wù)于單用戶系統(tǒng)，使用時(shí)間一天不超過(guò)8小時(shí)，一周不超過(guò)5天，而且數(shù)據(jù)量小，主要是讀取密集型操作，每天最多2至3遍完全的驅(qū)動(dòng)器寫(xiě)入。

企業(yè)級(jí)工作任務(wù)包括大量分析、網(wǎng)絡(luò)檢索、在線事務(wù)處理、數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)、醫(yī)療成像和視頻編輯/處理，以及快速運(yùn)算服務(wù)。這些應(yīng)用服務(wù)于多用戶系統(tǒng)，一年 365天不關(guān)機(jī)運(yùn)行，而且數(shù)據(jù)量大，主要是寫(xiě)入密集型操作(每天10次完全的驅(qū)動(dòng)器寫(xiě)入操作)，這種操作的特點(diǎn)是對(duì)大數(shù)據(jù)集有復(fù)雜的數(shù)據(jù)模式。

為了區(qū)別最適合這兩類應(yīng)用的SSD，用戶需要考慮性能、耐用性、成本、互操作性和用戶支持。

性能

不同供應(yīng)商的SSD的性能有很大的變化。例如，為企業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的SSD可以提供48K/22K(隨機(jī)讀/寫(xiě))IOPS，并且具有不到5ms的平均響應(yīng)時(shí)間。相反，為單用戶客戶端應(yīng)用設(shè)計(jì)的SSD可能只有38K/2.7K(隨機(jī)讀/寫(xiě))IOPS，以及超過(guò)20ms的平均響應(yīng)時(shí)間。如果一個(gè)應(yīng)用程序發(fā)送超出設(shè)備能夠處理的I/O請(qǐng)求數(shù)量，那么用戶等待這些操作完成需要更長(zhǎng)的時(shí)間，而且響應(yīng)時(shí)間也將會(huì)不一致。提供一致的性能意味著SSD提供的IOPS和平均響應(yīng)時(shí)間都必須與應(yīng)用要求相匹配。

像存儲(chǔ)性能委員會(huì)(SPC)-1C存儲(chǔ)基準(zhǔn)這樣新的平臺(tái)基準(zhǔn)測(cè)試、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)學(xué)會(huì)(SNIA)固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)工作組發(fā)布的固態(tài)存儲(chǔ)性能測(cè)試規(guī)范(SSS PTS)和SNIA固態(tài)存儲(chǔ)協(xié)會(huì)(SSSI)，可以幫助相關(guān)部門(mén)判斷一個(gè)特定SSD是否能夠提供企業(yè)級(jí)或客戶級(jí)性能。

耐用性、可靠性和成本

雖然相關(guān)部門(mén)通常會(huì)選擇具有優(yōu)異性能的SSD，但耐用性和可靠性也是關(guān)鍵考慮因素。SSD設(shè)備上的NAND閃存中的內(nèi)存單元的寫(xiě)入次數(shù)是有限的(我們稱之為編程/擦除壽命)。隨著時(shí)間推移，反復(fù)寫(xiě)入這些單元將導(dǎo)致SSD出現(xiàn)磨損。當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，設(shè)備將變得不可靠，數(shù)據(jù)完整性將出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。雖然任何應(yīng)用都會(huì)將數(shù)據(jù)丟失作為一個(gè)評(píng)價(jià)因素，但對(duì)企業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)可靠性尤其重要，因?yàn)樗麄児芾碇P(guān)鍵任務(wù)的信息。

不同SSD有不同的耐用指標(biāo)。最昂貴的單層單元(SLC)NAND閃存理論極限是10萬(wàn)編程/擦除次數(shù)，這使得SLC成為最可靠的SSD，至今一直是企業(yè)應(yīng)用的首選SSD技術(shù)。相反，多層單元(MLC)NAND閃存的編程/擦除次數(shù)較少，每單元2位的NAND編程擦除次數(shù)是1萬(wàn)次，每單元3位的 NAND擦除次數(shù)是3000~5000次。

與應(yīng)用匹配的耐用性要求

然而最近供應(yīng)商紛紛開(kāi)始使用SSD接口中的技術(shù)，如端到端數(shù)據(jù)管理保護(hù)和先進(jìn)的媒體管理技術(shù)，以提高可靠性和耐用性，使基于MLC的SSD也適合企業(yè)應(yīng)用。

因?yàn)檎J(rèn)證過(guò)程比較長(zhǎng)且成本高，相關(guān)部門(mén)應(yīng)確保他們選擇的SSD匹配具體應(yīng)用的耐用性要求。新的耐用性標(biāo)準(zhǔn)(JEDEC固態(tài)技術(shù)學(xué)會(huì)發(fā)布的JEDEC JESD218A和JESD219)可以幫助企業(yè)確認(rèn)SSD是否滿足企業(yè)耐用性標(biāo)準(zhǔn)要求。

雖然SSD既可以用SLC NAND閃存，也可以用MLC NAND閃存，但企業(yè)級(jí)MLC的普及速度非常快，因?yàn)檫@種產(chǎn)品的成本低得多。SLC閃存的成本一般是企業(yè)級(jí)MLC的3倍。