刨根问底：SSD+服务器是否真的如虎添翼？

    SSD固态硬盘——被认为当前高速的存储介质，尤其在DIY产业有着众多发烧友支持，被誉为未来数据的最佳存储方式，高新技术普及推广的得力悍将。但SSD在服务器领域的应用一直争议颇多！

    2013年的存储市场，泰国洪水的影响已经越来越少。而作为“存储先锋”的SSD在2012年的价格也跌到了人们心里能够承受的价位。 随着价格的降低以及耐用性的提升，SSD开始进入企业级用户的视野。尤其是在服务器市场，服务器+SSD的配置更是被认为未来企业存储最佳架构，今天我们就来聊一聊，SSD是否真的适合服务器市场呢？ 

    谈到SSD固态硬盘，我们就不得不提目前主流的存储产品——硬盘。硬盘如今是必不可少的存储介质之一。硬盘内部组成是由一个或者多个铝制碟片组成，其所有的盘片都装在一个旋转轴上，盘片之间是平行且存储面上都有一个磁头，磁头关联在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头定位在盘片的指定位置上进行读写操作。具体内部构造如下图：

机械硬盘内部介绍

    固态硬盘（SSD）是近年来在出现的全新的存储介质，简单的说其就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质。虽然SSD成本较高，但如今在超级本、DIY市场方面已经逐渐普及。其在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。主要区别在内部构造方面，如下图：

固态硬盘内部介绍

    SSD固态硬盘具有高速度、高安全性等特点，但由于一直价格昂贵、容量有限等原因阻碍了其市场推广。然而，随着2012年闪存市场价格的不断下行，容量和耐用性方面的提升，SSD产品也越来越快的接近了大众承受上线，特别对于企业用户，SSD开始逐步走进大众的视野。

    与消费产品市场的红火景象相比，SSD在企业级并没有人们预期中的火热。笔者从ZOL技术论坛（硬件/存储技术）和一些厂商人员中里了解到，相比消费用户，企业级用户更加注重产品的稳定性、性价比等，所以企业用户对SSD固态硬盘高成本的背后是否能体现出产品市场价值？SSD寿命、兼容性、能耗等方面是否能够满足企业级市场的需求也值得担忧。下面我们将全面的对这些议论点进行一次合理的分析探讨。

    ●固态硬盘（SSD）对比机械硬盘优势在哪？

    提到固态硬盘的优势，那么毋庸置疑的就是速度！而在速度优势背后，SSD则面临着价格、容量以及寿命等方面的限制，这也是为何SSD在企业级市场普及如此艰难的原因！

    性能为王：奠定普及之路

    首先我们这里先谈一下SSD和普通硬盘性能方面的表现，相信大多数读者都对SSD的性能优势有所有了解。由于SSD固态硬盘没有磁头，不存在寻道时间，当读取指令发出后，固态硬盘直接从闪存颗粒上读取；传统的机械硬盘则需要在指令接受后开始寻道。相对于机械硬盘的寻道时间，SSD在传输速度上要比普通机械硬盘有很大的优势。

SSD vs 硬盘速度对比

    HD Tune是一款网友非常喜欢的硬盘性能诊断测试工具。我们在这里利用其检测硬盘的平均传输率。上图为利用HD Tune软件对三款硬盘的读取速度进行的测试数据对比，我们可以看在读取方面SSD拥有非常大的优势（在服务器等企业级应用方面，数据读取往往比写入应用更广），如此悬殊的成绩也只能由SSD硬盘来完成。

    科学技术在不断的发展，相信固态硬盘的技术更趋于完美，高性能一直是驱动产品更新换代的最有效武器，其在未来也将成为企业用户关注的重点。SSD固态硬盘在速度上的优势并不仅体现在读取方面，在写入、安全性方面同样有不俗的表现。高性能是推动SSD未来成为企业主流的最佳利器。这也是2013年SSD固态硬盘的普及的最大助力。

    价格劣势：仍然任重道远

    低功耗、传输速度快等特点一直是SSD受用户追捧的地方。相比于消费级产品，企业级市场如今已经出现高达4TB的固态硬盘。其实固态硬盘最早进入的便是企业领域，2009年固态硬盘在企业级领域的应机械硬盘无力承担的外部网络存储系统中。但是其价格高昂、容量偏低的问题也是阻碍其市场推广流行所在。

普通硬盘价格

固态硬盘价格搜索

    上图为我在淘宝网中搜到的SSD与固态硬盘的价格，相同容量下SSD固态硬盘几乎是机械硬盘的20倍。这种悬殊的价格让使很多企业用户望而却步，宁愿放弃速度选择了更大容量更便宜的机械硬盘。

    随着价格的降低以及SSD在技术上的完善，SSD为企业带来的利益价值与部署成本的比将进一步拉近，那个时候也许SSD的价格也就微不足道了。但是目前，推广速度还要看SSD的价格走势，很可能是依然缓慢前行。

    ● SSD固态硬盘使用寿命短？

    对于企业用户来说，价格与性能方面反而不是用户最关注的地方，产品的稳定性反而是他们最重视的要素。

    寿命方面一直是企业级用户选择SSD的障碍。新浪微博上很多网友也对SSD使用寿命担忧。认为目前的闪存读取次数制约了其在企业级用户方面的应用。

新浪微博

    SSD硬盘的寿命的确没有机器硬盘的寿命长，但是对于用户来说，上图中的观点却有些夸张，而且随着企业级SSD的发展，这个寿命问题正逐步被解决，在一些特制的SSD硬盘中，写入寿命可以达到100万甚至500万，整体寿命在20万年以上。在2012年的IEEE国际电子设备会议Macronix披露他们对P/E次数达到1亿次的自我修复NAND的研究。

   
机械硬盘（左）、SSD固态硬盘（右）

　　对于企业用户来说，使用SSD还有一个最大的优势那就是安全性，由于固态硬盘内部并没有任何活动部件，即使在发生碰到、划蹭、震动等意外状况下依然能够正常的工作状态。而机械硬盘由于其磁头和磁盘等部件需要高速的运转，往往在不小心翻转倾斜的情况下就会产品硬盘损坏等问题。SSD硬盘对于企业用户来说，无疑据有更高的安全性。

    在噪音方面，固态硬盘也有着一定的优势，由于机械硬盘内的磁盘需要高速的旋转，这往往会产生很大的噪音。试想一下，当我们启动电脑的时候，尚能听到硬盘的快速旋转所产生的噪音，那么对于企业用户来说，硬盘的个数将会更多，产生的噪音也将更大。

    同时盘片的不间断旋转摩擦势必会产生更多的热量，在加上马达旋转的热量，企业用来散热的费用也不是个小数目。而SSD硬盘的工作范围一般在10——70度，对于企业SSD，范围甚至更广，这对于SSD适应突发情况，保护数据具有更大的作用。

    注意：如果超过了SSD的使用寿命，也不用担心你的数据，因为SSD最多只是不能写入，但是数据都还在，只是变成只读的硬盘罢了。

    SSD在服务器领域是如何应用？

    在服务器中部署SSD固态硬盘有两种基本方式：一种是直接将SSD硬盘作为主存储来使用，一种是使用NAND闪存作为存储控制器中的高速缓存。SUN是最早推出SSD服务器的厂商,其他大部分厂商都宣布支持SSD固态硬盘，但是除了宝德的PR2012S2之外，其它的厂商仅仅把SSD作为一种选件，而没有作为一种特点或者类别加以推广。

    部署方式一、将SSD硬盘作为主存储方式使用

    将SSD硬盘直接作为主存储的厂商来说，其所使用的SSD硬盘一般都是采用标准的硬盘外形，标准的硬盘尺寸的SSD硬盘能够兼容原有的服务器存储设施。这样只需要利用少量的硬盘就能获得显著的性能提升。

希捷企业级SSD

    但是选择这种主存储方式的用户要注意，原有的服务器存储设备是否能够支持SSD硬盘。对于SSD固态硬盘用户来说，还要考虑另一个问题，那就是要将什么样的数据保存在SSD硬盘中，虽然我们可以选择的数据索引、频繁访问的数据表或临时存储区、日志文件等热数据。但是很可能今天我们用这频繁的数据过一段时间就可能不在用，IT管理人员需要连续的对数据使用模式进行监测。一些软件还能够根据它的监测结果提供数据分级的建议，例如：SSD硬盘与HDD硬盘之比为1：9。

    当然如果你有足够的资金，那么也可以采用独立的固态存储阵列来存储数据，这样数据都保存在高速的SSD硬盘上，不过其价格自然不菲，一般只部署用于关键应用。

　　部署方式二：将固态存储作为缓存

    另一种方式则是将SSD当做缓存来部署，这种方式下部署的SSD将给所有的数据和存储带来好处，而不仅仅只驻留在SSD层硬盘的数据。由此也克服了SSD硬盘和HDD硬盘之间自动化数据迁移的软件问题。但为了最大程度地利用SSD硬盘，多大的缓存才合适，什么工作负载应当保存到缓存等问题也困扰着用户？

用作缓存的SSD

　　一些固态缓存解决方案被内置到已有的存储系统中，而另一些固态缓存解决方案作为外部设备来提供。添加闪存作为存储子系统中的缓存这种增加的缓存容量为大多数操作改进了性能。此外，由于闪存是非易失性的，即使停电，这种缓存将提供某种额外的保护。但像缓存一致性，以及缓存是基于DRAM还是基于闪存的这类问题仍然存在。

　　缓存方式面临的主要问题是多少缓存才算足够。对于许多工作负载和应用，相对于分配给这个应用的所有存储数量比较少的缓存(5%到20%)足以带来显著的性能提高。对于其它工作负载，缓存必须大得足以容纳整个卷才能取得明显的性能增益。

　　编辑总结：不管固态存储如何部署，都将带来显著的性能提高。如何选择服务器SSD取决于你所需要的性能，以及在服务器上安装的具体应用。当然，更取决于你的资金状况。

    SSD固态硬盘：如何瞄准中国存储产业

    1.补齐短板是王道

    虽然SSD在性能方面比机械硬盘拥有绝对的优势，但是产品仍有一些局限性需要解决，例如硬盘的容量问题、硬盘的价格问题，以及硬盘在寿命上的问题是否能够得到完美的解决都关系到SSD是否能够在企业级市场普及。

服务器中应用SSD

    只有随着技术的发展，SSD价格、寿命等问题得到很大的改善，也就是机械硬盘存在的理由被SSD抹除，那么，周边硬件的提升使其瓶颈体现会越来越明显其实总的来说。固态硬盘所面对的问题不是在产品性能上，而是如何让消费者相信所付出的昂贵代价换回的产品价值也是相当的！

    2.加大推广是要务

    尽快SSD在技术方面需要完善，但是只要随着技术的发展，SSD势必会更加完善。但是如何打开服务器市场则是目前需要立刻解决的难题。固体硬盘如今在消费用户方面已经有非常不错的普及程度，接下来要做的而是如何说服企业用户购买使用SSD固态硬盘。

SSD 固态硬盘发展预测

　　从上图我们可以看出，随着时间的推移，在2013年，用户将会有一个大的提升，但是对于企业用户来说，产品的性能、安全性才是突破口，值得庆幸的是，自2009年以来，越来越多的制造厂商愿意从自身开始，不断的开发技术进步，成本节约，这也将成为SSD进军服务器市场的最大助力。

    SSD 固态硬盘发展趋势预测

    随着大数据时代的到来，企业将面临越来越多的存储挑战，在解决这些问题的时候，固态存储正发挥着至关重要的作用。在下文中，我们将重点讨论适用于服务器的SSD，以及其可能存在的不同因素。

    1.价格降低

    随着技术的发展，如今的NAND Flash厂商在2010年第四季将陆续转进2xnm的制程，在产品出产合格率和产量上都有很大的提升，而随着Flash的成本下降将很可能反映在固态硬盘产品的售价上，价格的下降将有效提升企业用户购买的意愿。

SSD价格预测百分比

　　2.寿命更长

　　企业用户不采用SSD硬盘的最大原因就是其在寿命方面的表现，虽然如今在一些特定的SSD硬盘其写入寿命能够500万次，但很难普及，而且在价格方面也是一个很大的阻碍，随着技术的提升，理论但由于其技术特性，重复读写在单一的区块上，如何改善设计和平均分配，将大大提升SSD的寿命。

　　3.有议论文章表示过，厂商在制作过程中可以采取3种方式来改变现状：

　　（1）.用回老式传统的SLC芯片，增强SSD的寿命

　　（2）.设计更优良的抹除方式，减少SSD寿命磨损

　　（3）.采用新架构构，减少NAND Flash的写入次数

    SLC芯片的写入次数支持高达10万次，对于企业用户来说，寿命往往是他们最看重的部分。而平均抹除则是跨入固态硬盘制造厂商的基本技术，如果能在主区域处理静态数据，或者增加静态平均，是否可以改善问题？总之，我们需产品出现，这样才是使得SSD更好的在企业级中有更好的应用。

    文章总结：SSD固态硬盘垄断存储市场是不可避免的，而对于企业市场来说，SSD更是有着得天独厚的优势，随着价格降低以及稳定性提高固态硬盘的上升空间更大。SSD性能上的优势让其在未来成长中的潜力不可小觑，而且大数据时代的来临更是让固态硬盘走向市场的速度更快。2013年，企业级SSD市场大有可期！