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你知道企业级SSD与消费级SSD的区别吗?

(2017-04-21 11:59:21)
标签:

消费级

企业级

原创

可靠性

分类: SSD
引语:
前两天,一位从事大数据工作的好朋友问我:
“企业级SSD与消费级SSD的区别是什么?”
“大数据中心能否采用消费级SSD?”
我想,大部分朋友应该都知道SSD分为企业级和消费级,但是这两者之间的区别,也许并不十分清楚。

顺着这个话题,分享一下企业级SSD与消费级SSD的区别。

首先,我们先看两张图,看一下企业级SSD与消费级的偏重点。
你知道企业级SSD与消费级SSD的区别吗?

你知道企业级SSD与消费级SSD的区别吗?

从上面两张图,可以看到:
1. 企业级更加注重数据的完整性,也就是对数据的安全性有苛刻的要求,而成本的比重只有5%。
2. 相反,消费级更加看重的是成本,对数据的完整性并不那么的看重,因为个人电脑对SSD有一定的容错几率,价格才是主导市场的关键因素。

过去,企业数据中心依靠其服务器中的硬盘驱动器 (HDD) 来满足高数据吞吐量和低交易延迟,而如今越来越多这样的企业数据中心面临性能瓶颈,他们指望将固态硬盘 (SSD) 作为可行的存储解决方案来提高数据中心的性能、效率和可靠性,并降低整体运营成本。

要了解各级 SSD 之间的差异,首先,我们应先了解 SSD 的两个关键组件,即闪存处理器和用于存储数据的非易失性 NAND 闪存。

在当今市场上,SSD 和 NAND 闪存消费主要分为三个组别:消费设备(平板电脑、照相机、移动电话)、客户端(上网本电脑、笔记本电脑、Ultrabook(超级本电脑)、AIO、台式个人电脑)、嵌入式/工业(游戏信息终端)与企业计算(HPC、数据中心服务器)。

然而,为企业数据中心选择合适的 SSD 存储设备会是一个长期而费劲的过程,这涉及了解众多不同的 SSD 供应商和产品类型并对它们进行资格预审,因为事实上并非所有 SSD 和 NAND 闪存在制成时就完全一样。

在这里我们将阐述企业级SSD和消费级SSD的三个主要特质:性能、可靠性、耐久性。

【性能】
对于企业级SSD,在涉及处理数百万字节随机公司数据(包括在 CAD 技术图纸上的协作、供分析用的地震数据(例如大数据),或者访问供银行交易用的全球客户数据(例如 OLTP))的典型数据中心情形中,必须以最少的延迟量访问存储设备并可以涉及需要并发访问相同数据的客户端,而不会对响应时间造成影响。

对于消费级SSD,客户端应用程序仅涉及单个用户或应用程序访问,在任何用户或系统操作的最短和最长响应时间之间具有更高的容许值。

与客户端 SSD 不同,企业级SSD不仅针对访问前数秒中的最高性能而且还针对使用更大的预留空间 (OP) 加以优化,从而这些企业级 SSD 还能在较长时段内持续提供保持稳定状态的性能。

【可靠性】
NAND 闪存存在许多与其自身有关的固有问题,两个最为重要的问题包括有限的预期寿命和自然发生的错误率。

在 NAND 闪存生产期间,每个 NAND 闪存颗粒均会经过测试并具有底层位错误率 (BER 或 RBER) 特性。

BER 定义了在没有得益于纠错代码 (ECC) 的情况下在 NAND 闪存中自然发生的位错误的比率。闪存处理器纠正这些位错误的能力可以通过无法修复的位错误率 (UBER) 来说明,

JEDEC 委员会于 2010 年在文件“JESD218A:固态硬盘 (SSD) 要求与耐久测试方法”以及文件“JESD219:固态硬盘 (SSD) 耐久工作量”中定义和标准化的内容所述,企业级 SSD 在许多方面与客户端级 SSD 存在差异,这些差异包括但不限于企业级 SSD 支持更为繁重的写入工作量、更为极端的环境条件以及从比客户端 SSD 更高的 BER 中恢复。
你知道企业级SSD与消费级SSD的区别吗?
在使用 JEDEC 建议的 UBER 要求方面,将企业级 SSD 与客户端 SSD 进行对比,企业级 SSD 要求每处理 1 万万亿位 (~1.11 PB) 仅存在1 位经历 1 次无法修复的位错误,而客户端级 SSD 与此相比则是每处理 1 千万亿位 (~0.11 PB) 存在 1 位错误。

【耐久性】

对于可靠存储 NAND 闪存单元的每个程序或擦写 (P/E) 次数的数据位方面,闪存设备中所含的所有 NAND 闪存的此方面能力会有所下降,直至 NAND 闪存不再能够可靠地存储数据,此时,应将这类闪存从用户可寻址的存储池中除去,该逻辑地址会移至 NAND 闪存阵列上的新物理地址。
由于客户端级 SSD 通常每周每天仅有 8 小时在充分利用,而企业级 SSD 必须能够承受需每周全天 24 小时访问数据的数据中心服务器的常见情形中繁重的写入活动,所以企业级SSD一般采用SLC或者e-MLC,消费级一般采用TLC或者MLC。

参考文献:
http://www.kingston.com/cn/ssd/enterprise/best_practices/enterprise_versus_client_ssd

更多内容,请关注微信公众号:存储随笔,ID: Memory-logger,你知道企业级SSD与消费级SSD的区别吗?

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