作為普通消費者我們或許很難接觸到昂貴且不在零售市場出售的企業級固態硬盤產品,它和臺式機筆記本固態硬盤是針對消費級和企業級不同用戶推出不同產品,那么企業級固態硬盤和普通固態硬盤有什么區別?
固態硬盤的關鍵細分市場分為以下三種:1)移動設備和平板電腦中使用的消費品固態硬盤;2)筆記本電腦和個人計算機中使用的客戶固態硬盤;3)超大規模計算和數據中心等企業計算平臺使用的企業固態硬盤。固態硬盤中最常見的連接器包括 SATA、M.2 和PCIe 插卡連接器。
企業級固態硬盤需要能處理企業級的工作量,轉速必需達到15000轉,24小時不停循環工作,能常年處理數據。此外,它還必需具有4個主要屬性:速度、耐久性、數據完整性和系統構造程序友好關系性。并且,它的讀寫I/O指令要毫秒級響應,先處理I/O指令,然后行進數據。
低端臺式機筆記本固態硬盤,做到能用,數據可靠性比較差,更有甚者數據有較低概率出現損壞或丟失(這種丟數據的基本就是不合格產品),沒有或者幾乎沒有OP空間,出現壞塊只能屏蔽;性能比較差,連續寫入一些數據后就會出現嚴重掉速。
高端一些的普通消費級固態硬盤,做到好用,保證基本的數據可靠性,并最大化性能。在NAND層面,有ECC糾錯,有Die間動態Raid 5,也會預留一些OP空間,用于替代壞塊。此外,這些高端的SSD,還會有一定容量的DRAM用于4K寫入的緩存;最高性能很高,但連續寫入時也會出現一定程度的掉速。
而企業級產品定位是做到盡可能的好用,適合于云計算、CDN內容分發網絡、數據庫應用,對性能一致性有極高的要求,簡答來說就是即便在重負載讀寫條件下響應速度穩定。使用SLC緩存的家用固態硬盤根本做不到這些。
性能方面,由于數據寫入時是直接寫進NAND的MCL或者TLC區域的,不經過模擬SLC區域,因此基本不存在掉速情況(除非連續寫入+環境溫度過高導致盤片溫度高,觸發高溫閾值保護,調低性能保障穩定)。4K隨機性能比消費級要高,以現在的PCIe 4.0企業級SSD PBlaze6 6530為例,它的4K隨機讀可以達到110萬IOPS,而性能級的PBlaze6 6920可以達到160萬IOPS,4K隨機寫入也有40萬以上的IOPS,可以說非常強悍了。
數據可靠性很高,控制器、DRAM、BRAM、NAND控制器等等環節都有數據保護機制,降低靜默錯誤的發生,并對偵測到的錯誤自動進行修正。高端的企業級SSD還支持端到端數據保護,支持不同的Sector Size(可變Sector Size,VSS),支持DIX、DIF,支持不同的PI Type,如1、2、3,進一步保障數據的準確性,不光是盤內,在盤外也能保證數據盡可能的不會出錯。還是回到PBlaze6 6530,它就支持上述所有功能。
壽命高,企業級的NAND顆粒雖然也已經是TLC了,但其最大PE次數是遠超消費類產品的,最高也可達到10000次(消費類的TLC也就1000次頂天了)。其DRAM、OP空間都可以用于寫放大的緩沖區,這樣減少實際對NAND的擦寫,進一步保證壽命。另外,數據準確度得到保證,也可避免NAND提前掛掉。
預留了大量的OP空間,不管是用于Block的替換,還是用于寫放大的緩沖、模擬SLC的建立,都有極大幫助。
對于企業用戶來說,雖然SSD由于沒有機械部件,穩定性可能更強,但是壽命方面的問題,依然讓很多企業望而卻步,目前,大多數企業的用戶對采用SSD的欲望并不強烈。
最后就是企業級功能比較豐富,比如日志管理、遠程維護、安全固件升級、安全擦除、功耗配置、斷電數據保護等等等等。當然,定位入門的企業級SSD,在上述功能方面是有很大閹割的,如端到端數據保護、OP的預留、DRAM的配置,都會有縮水。
對于個人用戶來說,其存儲的數據相比于企業用戶來說就要小很多,甚至可以忽略不計,而企業級用戶動輒成百上千TB的數據。為了節省存儲設備的占用空間,企業級用戶一般對存儲設備的容量有較大要求,所以很多企業更愿意選擇容量更大的存儲磁盤。固態硬盤雖然空間正在逐漸增大,但是目前主流的固態硬盤的容量在128GB、256GB之間,這樣的存儲空間對于企業用戶來說很難滿足存儲需求。
企業級固態硬盤大致價格:
普通消費級固態硬盤大致價格:
企業級固態硬盤使用冗余數據恢復技術來處理閃存中多個die失效的故障,并且不影響數據完整和業務運行,UBER不可修復的錯誤比特率通常會比消費級SSD低一到兩個數量級。企業級固態硬盤還可提供全路徑端到端數據保護,在數據從主機端通過 PCIe 鏈路傳輸到SSD主控,主控將數據傳輸到閃存接口,再通過閃存接口將數據寫入閃存顆粒中,再返回給主機端的整個傳輸路徑中,每一段傳輸路徑都有糾錯/檢錯算法保證數據被正確傳輸,降低靜默錯誤風險。
以上就是企業級固態硬盤和普通固態硬盤的區別,在諸多優點和改進下,NVMe將會為企業級固態硬盤帶來更長使用壽命、更靈活管理機制和更低開銷,將會成為企業級固態硬盤下一個重要技術節點趨勢。
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