1综述
世上总是会发生一些令人完全意想不到的事。2003年令人胆战心惊、面临生死考验的“非典”,却给电子商务领域的发展提供了绝佳的历史机遇;去年给人类造成巨大创伤的日本大地震和泰国洪灾,却也为迟缓发展的SSD产业注入活力、加快发展步伐。
一直以来,CPU、内存技术迅猛发展,使得传统的存储介质不能满足需要,即使存储容量不断扩大、磁盘接口和传输速率不断攀升,也不能从根本上解决CPU、内存高性能条件下,磁盘存储带来的瓶颈问题。在这种情况下,SSD(固态存储)的出现能为存储产业迎来新一轮发展空间。
当然,SSD并不是近年才出现的一种新产品,早在存储技术发展之初,SSD就作为存储领域的一个分支技术方向,默默的向前发展延伸。经过多年的研究和技术进步,在传统磁盘存储性能停滞不前的今天,固态存储SSD却犹如一朵奇葩,在越来越多的应用领域静悄悄的盛开。
2012英特尔企业级SSD产品强势入云
在芯片技术领域引领业界发展的英特尔公司,更是SSD领域绽开最为绚丽的一朵。比如今年四季度,推出了一些虽然公布了但还未完成的产品,其中包括SSD 520“Cherryville”、SSD 710“Lyndonville”、SSD 720“Ramsdale”以及代号为“Hawley Creek”的mSATA SSD。这些系列产品将会在今年第一季度得到进一步更新,经过去年一个季度的市场准备工作,今年将会得到全面爆发。
今年二季度,Intel将推出采用25nm MLC-HET NAND闪存的“Ramsdale MLC” 。在今年三季度将推出全新的大容量 “Taylorsville”产品,它也被视为英特尔SSD 710系列的继任者,采用了同样的MLC-HET NAND闪存、2.5英寸和SATA 6Gbps接口设计。
在企业级市场,英特尔此前其实也拥有自己的SSD产品X25-E Extreme系列,它们主要应用在为服务器、存储器和工作站领域,提供极致性能、可靠性和低功耗的节能优势。这两年推出的SSD 310、311、320、510以及企业级的SSD710、720系列,则为英特尔抢占未来SSD市场制高点,丰富了产品线的同时,也细化了用户市场,无缝对接各种用户需求。让用户在性能、容量、成本、应用方面实现完美均衡。
作为X25-E的继任者,英特尔推出的SSD产品并不是围绕SLC大做文章,而是将重点转向了HET MLC,实现MLC和SLC之间的平衡。有数据显示,SSD 710所采用的HET MLC,将会提供超过消费级MLC高达30倍的读写寿命。
2SSD 710
9月英特尔推出的710系列SSD产品,是一款面向数据中心的专用多层单元(Multi-Level Cell,MLC)固态硬盘,它将取代英特尔采用SLC NAND的X25-E Extreme固态硬盘,在性价比和可靠性方面实现了平衡。
SSD 710采用了英特尔25纳米制程特选高品质的MLC NAND闪存和高耐用性技术HET(High Endurance Technology),可以为数据中心、金融服务、嵌入式、互联网门户、搜索引擎等提供耐用性和性能,为了解决闪存类型与寿命之间的矛盾应需而生。
英特尔SSD 710系列(200GB)
众所周知,SLC(Single Layer Cell)NAND单层闪存芯片的优点是速度快、可靠性高,缺点是容量小、成本高,与之对应的MLC NAND则正好相反。目前的固态硬盘产品在消费市场上多使用MLC,企业用户则更钟爱SLC。
HET技术相比于普通MLC NAND固态硬盘可带来更高的写入寿命和同样的不可纠正错误率(UBER),同时擦写周期更高。写入可靠性指标根据容量不同而有所不同。根据英特尔官方公布的数据,4KB写入寿命方面,三种容量型号分别为500TB、1PB、1.1PB,如果各自保留20GB、40GB、60GB冗余容量(总容量的20%,写入数据量则可达900TB、1.5PB、3.0PB,已经非常接近X25-E 64GB,也是MLC固态硬盘的新纪录。
不过话说回来,虽然710在技术上是一个全新的SSD系列产品,但定位于企业级市场的SSD 710可以说是消费级SSD 320的映像版。两者都采用了10通道架构,都基于PC29AS21BA0控制器。不同的地方在于,710使用的是HET MLC。除此之外,SSD 320和710都具备AES-128加密功能和电源中断时的数据保护。
将300GB容量的SSD 320和200GB SSD 710放在一块,我们会发现,二者的区别并不太大。
3SSD 720
SSD 720“Ramsdale”采用了和SSD 710 “Lyndonville”SATA 3Gbps不一样的接口——PCI-E,而且它也使用了不同于SSD 710的HET MLC技术,采用的是34nm工艺的SLC NAND闪存。SSD 720规格同样为2.5英寸,容量有200GB和400GB两种,缓存达512MB。
由于SSD 720采用了高速PCI-E接口,其性能在SSD 710基础上获得进一步提升,持续读写分别高达2200MB/s、1800MB/s,4KB随机读写也有180000 IOPS、56000 IOPS,同时可靠性也高得多,8KB随机写入数据量分别可达18PB、36PB。
英特尔SSD 720
720系列是英特尔首个PCIe接口的SSD产品。为此,用户在使用这款产品的时候,最低需要配备PCIe 2.0x8插槽,因为普通的x4插槽最高只能提供2GB/s,而720系列最高读取速度可达2.2GB/s。待机和读写功耗分别为8W和25W,使用AES-256加密技术,并支持端到端的数据保护。
相比此前同为企业级产品的X25-E系列,SSD 700系列最大的改进在于使用了更为出色的加密支持。X25-E虽然是企业级固态硬盘,但是它只提供ATA密码保护,这种保护方式在SSD 320系列已经开始支持128位的情况下,显得相形见绌。对于企业用户而言,256位的AES加密对于十分必要。
4应用
SSD固态硬盘为整个存储行业带来了全新活力,使得存储的性能和节能表现更加优秀。随着云计算和物联网时代的到来,SSD将迎来巨大商机。SSD未来除了在传统的工业、军事、航天等行业应用外,在消费电子、云服务器、嵌入式设备、安防、节能减排、 企业存储等领域也将有着广泛的市场需求。
来自存储行业协会和Storage Strategies NOW的调查显示,91%的用户将在企业和消费者设备中采用固态硬盘或高速内存。几乎有43%的用户计划在交易增强型应用如数据库中使用固态硬盘。
英特尔企业级SSD
目前,也有不少大规模高级数据中心和超级计算系统采用了SSD,它们主要被应用在改善应用程序和客户端数据存取效率方面,提升系统性能,降低整体功耗,精简设备。
而在英特尔看来,数据中心向云计算过渡的过程中不可避免的需要SSD做存储缓冲层。SSD在磁盘阵列之前充当数据缓冲层,这样一来,使用固态硬盘之后其存储系统的年故障率会大幅下降(从4.9%下降至0.5%),而数据中心的建设时间也从1.25小时降低到 0.5小时。
SSD作为数据中心存储缓冲层,本身也说明了存储系统不可能,也不必要全部采用SSD模式。一方面受限于SSD高昂的成本,另一方面受限于其有限的成本。作为存储缓冲层,也说明SSD仍将与传统磁盘组成混合存储系统,将读取时效性要求较高的应用部署 在SSD上面,而数据库和灾备等应用则采用传统磁盘组成的冗余磁盘阵列。