如果你想利用固態(tài)硬盤來建系統(tǒng)，那么你需要很高的可靠性和性能，你不可能從消費(fèi)者級(jí)閃盤中獲得那種可靠性和性能。但是選擇企業(yè)級(jí)閃盤會(huì)如何呢？供應(yīng)商也許會(huì)說，它的固態(tài)硬盤具有企業(yè)級(jí)質(zhì)量，但是你怎么確定它所說的是宣傳營銷上的夸大之詞還是事實(shí)呢？你必須了解企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤的各項(xiàng)參數(shù)，在選擇產(chǎn)品時(shí)認(rèn)真比對(duì)，保證你為客戶建立的系統(tǒng)具有很長、可靠的使用壽命。

真正的企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤有4個(gè)主要屬性：速度、耐久性、數(shù)據(jù)完整性和系統(tǒng)構(gòu)造程序友好性。

很強(qiáng)的性能

與毫秒級(jí)響應(yīng)時(shí)間的普通硬盤不同，固態(tài)硬盤的讀寫I/O指令響應(yīng)時(shí)間是微秒級(jí)，先處理I/O指令，然后移動(dòng)數(shù)據(jù)。 這是通過設(shè)備的滯后時(shí)間、它能支持的每秒隨機(jī)I/O次數(shù)以及它能傳輸?shù)淖x寫數(shù)據(jù)量來體現(xiàn)的。

企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤必須能夠處理企業(yè)級(jí)工作量，而不是消費(fèi)者級(jí)、單用戶的工作量。 它必須超過轉(zhuǎn)速為15000轉(zhuǎn)、24小時(shí)不停循環(huán)工作、能夠常年累月處理寫數(shù)據(jù)增強(qiáng)型和可變工作量的快速企業(yè)級(jí)硬盤的性能。

許多固態(tài)硬盤在剛剛上市并被出售后都具備很快的性能，但是當(dāng)閃存中的所有數(shù)據(jù)單元都被填滿，新數(shù)據(jù)觸發(fā)固態(tài)硬盤模塊的程序擦除周期后，它們的性能就開始下降了。

這是不能容忍的現(xiàn)象。 固態(tài)硬盤使用快速單級(jí)單元閃存還是兩位多級(jí)單元閃存并不重要，重要的是系統(tǒng)構(gòu)造程序必須能夠在相當(dāng)長的時(shí)間里保持其高性能。

在固態(tài)硬盤的使用壽命期間，它上面的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將會(huì)被擦除，數(shù)據(jù)塊將刪除單元。 有用的數(shù)據(jù)將被后臺(tái)的一個(gè)程序進(jìn)程收集起來，移動(dòng)到新的存儲(chǔ)模塊，剩下的空存儲(chǔ)模塊將被后臺(tái)運(yùn)行的閃存控制器擦除。

以后進(jìn)行的任何寫數(shù)據(jù)操作都會(huì)在已經(jīng)被擦除清空的存儲(chǔ)模塊里進(jìn)行，這樣就可以保證操作的速度和寫數(shù)據(jù)的性能。

固態(tài)硬盤的響應(yīng)時(shí)間平均可保持在5毫秒以下。 響應(yīng)時(shí)間不會(huì)越來越高，數(shù)據(jù)傳輸速度和每秒能夠處理的I/O次數(shù)不會(huì)減慢或減少。

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有些固態(tài)硬盤的寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)性能變化很大，比如這是某家著名供應(yīng)商的64GB多級(jí)單元固態(tài)硬盤的性能參數(shù)：

順序讀數(shù)據(jù)：每秒355MB

順序?qū)憯?shù)據(jù)：每秒75MB

Crucial RealSSD C300,廠商規(guī)格

與讀數(shù)據(jù)I/O性能數(shù)據(jù)相比，寫數(shù)據(jù)的I/O性能數(shù)據(jù)顯得太慢，這顯然是一款消費(fèi)者級(jí)閃存硬盤，不適用于需要企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤的系統(tǒng)。

如果固態(tài)硬盤有獨(dú)立測試數(shù)據(jù)就好了，現(xiàn)在這種情況已經(jīng)開始出現(xiàn)了，存儲(chǔ)性能委員會(huì)（Storage Performance Council）已經(jīng)推出SPC-1C標(biāo)準(zhǔn)檢查程序。

雖然市場還沒有統(tǒng)一規(guī)范，但是行業(yè)領(lǐng)先廠商如希捷已經(jīng)開始朝著這個(gè)方向努力并利用SPC-1C標(biāo)準(zhǔn)檢查程序來測試它們的產(chǎn)品。 同時(shí)，利用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的性能數(shù)據(jù)比如在隨機(jī)I/O測試中使用4K存儲(chǔ)模塊和標(biāo)準(zhǔn)測試計(jì)劃比如Iometer也可以使用。

企業(yè)級(jí)單級(jí)單元固態(tài)硬盤顯示順序讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)I/O帶寬在300MBps和360MBps之間，讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的速度大致相當(dāng)，隨機(jī)讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的IOPS分別超過48000和22000. 它們將把這個(gè)性能水平保持5年的時(shí)間，保證為客戶提供足夠的工作壽命。

耐久性測試

與磁盤媒體不同，閃存媒體會(huì)磨損。 經(jīng)過一定數(shù)量的寫數(shù)據(jù)操作，存儲(chǔ)單元對(duì)寫數(shù)據(jù)指令作出的反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)越來越多的錯(cuò)誤，它的存儲(chǔ)能力也會(huì)下降。 多級(jí)單元閃存在這方面的表現(xiàn)更差，因?yàn)槊總€(gè)單元有兩位，增加了電子活動(dòng)和磨損。

NAND必須能夠按存儲(chǔ)單元模塊而不是單個(gè)單元級(jí)來讀寫數(shù)據(jù)。 當(dāng)把新數(shù)據(jù)寫入某個(gè)存儲(chǔ)模塊時(shí)，在覆寫之前，整個(gè)存儲(chǔ)模塊都必須被擦除。 存儲(chǔ)模塊中即將被擦除的有用數(shù)據(jù)將被復(fù)制下來，然后與新的數(shù)據(jù)一起被寫入存儲(chǔ)模塊，大致說來，這意味著固態(tài)硬盤在一次寫入操作中實(shí)際上要進(jìn)行兩次寫入操作。

這種情況被稱作寫放大，它應(yīng)該被降低下來，盡可能讓新的寫數(shù)據(jù)操作次數(shù)與刪除內(nèi)部的寫數(shù)據(jù)操作次數(shù)之間的比率接近1比1.

處理這個(gè)問題有3個(gè)基本的方法。

一種方法是將寫入的數(shù)據(jù)暫時(shí)儲(chǔ)存的一個(gè)臨時(shí)區(qū)域，對(duì)它們進(jìn)行批處理，讓它們能夠在順序?qū)憯?shù)據(jù)進(jìn)程中被寫入完整的存儲(chǔ)模塊，而不是在存入系統(tǒng)的同時(shí)馬上就寫入隨機(jī)存儲(chǔ)模塊。 那些數(shù)據(jù)也許會(huì)被壓縮以減少它需要占用的存儲(chǔ)單元的數(shù)量，同時(shí)還可以提高閃存的使用壽命。

企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤應(yīng)該具有5年的使用壽命。

第二種方法是超額準(zhǔn)備閃存空間，然后預(yù)留出一個(gè)區(qū)域，在其他存儲(chǔ)模塊用完時(shí)使用。 閃存控制器保持著分布圖，隨時(shí)了解已經(jīng)使用的存儲(chǔ)模塊、磨損的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、尚未使用的存儲(chǔ)模塊和無法使用的存儲(chǔ)模塊。 當(dāng)存儲(chǔ)模塊磨損之后，它們就會(huì)被新的存儲(chǔ)模塊取代。

第三種方法被稱為磨損調(diào)整，控制器必須保證寫入固態(tài)硬盤的功能對(duì)所有存儲(chǔ)模塊而言是公平共享的，不會(huì)集中在少數(shù)存儲(chǔ)模塊上面。 這有助于讓固態(tài)硬盤中的存儲(chǔ)單元均勻磨損，以及保持存儲(chǔ)容量。

在將數(shù)據(jù)均勻分布在固態(tài)硬盤的過程中，某些數(shù)據(jù)會(huì)被移動(dòng)。 這就會(huì)產(chǎn)生新的寫數(shù)據(jù)操作，從而縮短固態(tài)硬盤的有效使用壽命。 需要利用控制器算法來優(yōu)化磨損調(diào)整和減少寫數(shù)據(jù)的數(shù)量。

企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤應(yīng)該具備5年的使用壽命。 它還應(yīng)該具備能夠?qū)懭氲恼綌?shù)據(jù)量，比如800GB多級(jí)單元固態(tài)硬盤能夠?qū)懭?4.6PB的數(shù)據(jù)量，相當(dāng)于每天寫滿10塊硬盤。

如果數(shù)據(jù)寫入的速度較低，那么設(shè)備的使用壽命就會(huì)較長。 供應(yīng)商應(yīng)該保證產(chǎn)品使用壽命。

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保持完整性

以穩(wěn)定速度快速可靠地將數(shù)據(jù)寫入固態(tài)硬盤或讀出是三項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)，但是校正數(shù)據(jù)同樣很有必要。

錯(cuò)誤檢查和校正對(duì)固態(tài)硬盤來說非常重要，這一點(diǎn)跟傳統(tǒng)硬盤一樣。 T10保護(hù)信息和I/O檢錯(cuò)碼等技術(shù)也可以保證數(shù)據(jù)的完整性。

T10 PI來自硬盤技術(shù)，可以保證端到端數(shù)據(jù)的完整性。 當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入一臺(tái)設(shè)備時(shí)，會(huì)增加元數(shù)據(jù)，讓服務(wù)器可以對(duì)它進(jìn)行核對(duì)，保證它讀取的數(shù)據(jù)正是以前寫入的數(shù)據(jù)。

IOEDC是固態(tài)硬盤內(nèi)部的技術(shù)，它可以讓固態(tài)硬盤的控制器識(shí)別和校正錯(cuò)誤，保證不影響應(yīng)用程序讀取固態(tài)硬盤中的數(shù)據(jù)。

當(dāng)數(shù)據(jù)第一次被寫入時(shí)，循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）數(shù)據(jù)會(huì)被加入進(jìn)去。 CRC值是通過源數(shù)據(jù)的值計(jì)算得出的，它就是源數(shù)據(jù)的邏輯地址。 當(dāng)數(shù)據(jù)被讀取時(shí)，CRC值會(huì)進(jìn)行重新計(jì)算，然后與原來的值進(jìn)行比較，新計(jì)算出來的CRC值可以顯示出讀取的數(shù)據(jù)與之前寫入的數(shù)據(jù)是否有差異。

到現(xiàn)在為止，你也許已經(jīng)建立了不少使用傳統(tǒng)硬盤的存儲(chǔ)系統(tǒng)。 但是為了滿足應(yīng)用程序?qū)π阅艿男枨?，現(xiàn)在又增加了固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

讓供應(yīng)商對(duì)固態(tài)硬盤組件進(jìn)行認(rèn)證和測試，保證它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)檢查程序中的性能測試結(jié)果不低于你以前使用的傳統(tǒng)硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)是很有用的。

支持服務(wù)最好是一樣的，那樣你就可以使用已經(jīng)非常熟悉的服務(wù)。 最好固態(tài)硬盤系統(tǒng)使用的加密技術(shù)也跟你以前使用的傳統(tǒng)硬盤系統(tǒng)的加密技術(shù)一樣，如果存儲(chǔ)管理系統(tǒng)同時(shí)支持傳統(tǒng)硬盤和固態(tài)硬盤就更好了。

傳統(tǒng)硬盤和固態(tài)硬盤最好使用相同的接口比如6Gbps SAS接口，那意味著你需要注意那些只有一種端口的連接方式的系統(tǒng)。 如果傳統(tǒng)硬盤與固態(tài)硬盤的外形尺寸也一樣就更好了，比如都是2.5寸。

你需要認(rèn)證固態(tài)硬盤，你的供應(yīng)商應(yīng)該有嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序，保證為你提供相當(dāng)可靠的固態(tài)硬盤。 最好是選擇兩次故障間隔時(shí)間在150萬小時(shí)以上或年故障率在0.55%以下的固態(tài)硬盤。

原設(shè)備制造廠家、系統(tǒng)集成商和系統(tǒng)生產(chǎn)商需要在固態(tài)硬盤組件中關(guān)注的4項(xiàng)指標(biāo)是快速和穩(wěn)定的性能、長期且有保障的使用壽命、最佳數(shù)據(jù)完整性和能夠幫助簡化將固態(tài)硬盤添加到現(xiàn)有系統(tǒng)或開發(fā)純固態(tài)硬盤系統(tǒng)的供應(yīng)商。

專注于消費(fèi)者的固態(tài)硬盤不能滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，沒有與系統(tǒng)生產(chǎn)商合作過的供應(yīng)商提供的固態(tài)硬盤會(huì)帶有更高的風(fēng)險(xiǎn)。

正確了解固態(tài)硬盤的特征和供應(yīng)商標(biāo)準(zhǔn)，你就可以為客戶提供優(yōu)秀的產(chǎn)品，為它們提供快速和極具價(jià)值的解決方案。