細說企業級SSD的那些高價值特性

企業級SSD（Solid State Drive）是基于閃存技術的高性能、高可靠性的固態硬盤，專為滿足企業級應用場景的需求而設計。為了滿足各種高速數據處理和可靠性要求較高的應用場景，企業級SSD在設計和制造過程中通?？紤]的關鍵因素有高性能、高可靠性、可維護性、高安全性等。

領先的功能性和加速性

云化、虛擬化等技術趨勢的持續演進對存儲設備在內的IT基礎設施，在性能以及靈活性方面提出更高的要求。對于SSD而言，要確保功能性與加速優化的領先，需要關注一些重點指標和特性，常見的包括：

1.多命名空間：將閃存空間劃分成若干個獨立的邏輯存儲空間，可實現資源利用率的提升、性能隔離、數據安全以及帶寬控制等目的，大幅提高SSD的靈活性。

2.單根I/O 虛擬化（SR-IOV）：是一種將PCIe物理硬件資源共享給虛擬機的標準，是基于硬件的虛擬化方案。SR-IOV可將單個物理設備虛擬出多個PCIe設備，從虛擬機環境即可直接訪問硬件，提高I/O性能。與其他功能相結合，可進一步實現數據隔離以及QoS性能保障等目標。

3.TRIM操作：操作系統通過TRIM命令通知SSD無效數據所在地址，減少后續寫入操作所產生的垃圾數據，提高垃圾回收時的效率，以及提高SSD的讀寫速度和壽命。

4.多流技術：SSD根據上層主機提供的Stream ID進行冷熱數據的識別，將具有相同或相似生命周期的數據寫入到相同的擦除單元中。通過對寫入操作的優化，有效降低寫放大系數，提高SSD的性能和耐用性。

豐富的可維護性

隨著存儲方案的不斷豐富和升級，諸如超融合方案這樣要求全天候服務的情況越來越普遍。在這樣的系統中，對軟件和硬件的監控以及集群業務的日常運維是非常關鍵的工作。當存儲節點或SSD硬盤發生故障時，可能會對整個集群的業務產生影響，導致性能下降甚至業務中斷。因此，SSD硬盤的可維護性對于維持集群的高性能和穩定運行至關重要，典型功能包括：

1. 健康監控：通過標準的管理接口獲取健康監控信息，用戶可了解SSD狀態以及預測可能出現的問題。健康監控可以記錄SSD的溫度、使用時間、讀寫次數、壞塊數量等參數，并提供智能報警和建議。

2. 帶外管理：當服務器廠商不具備上層應用程序的接管權限時，管理員可借助帶外管理（Out-of-Band Management）實現遠程維護、巡檢硬盤等操作。

3. 熱插拔：企業級SSD可借助電容提供的備用電源，在主機電源故障、暴力熱插拔、或外部供電中斷等情況下，確保數據被正確地寫入閃存存儲介質。

4. 后臺巡檢：NAND特性受電磁隧道效應影響，下電時有逃逸風險，帶電時有讀寫干擾，經過長時間的運行，盤內數據可能發生偏移。系統可提供全盤巡檢，并根據偏移量采取數據搬遷恢復等策略，以保證SSD離電后數據仍然可以保存一定的天數。

5. 在線診斷：當SSD出現下電失敗或呈現只讀狀態時，在線診斷功能可以提供修復建議，減少用戶不必要的線下插拔盤操作，降低故障恢復成本。

完備的可靠性

在常見的云場景下，用戶數據傳輸路徑愈發復雜，數據在經歷多個部件和軟件流程后，都有可能在中間環節出現錯誤而導致SSD存儲數據的錯誤。由此可見，存儲設備可靠性的提升對于數據的保護尤為重要。

1. 端到端數據保護：在數據流經的每個環節都提供相應的保護機制，例如在PCIe接口、SSD控制器、閃存接口等位置，各段的傳輸路徑都提供糾錯或檢錯算法，降低數據出錯的概率和風險。這種保護也叫全路徑端到端數據保護能力，可以通過不可修復錯誤率（Uncorrectable Bit Error Rate，簡稱UBER）進行量化。

2. DIF/DIX特性：數據讀寫、存儲、傳輸過程中出現比特跳變但系統未檢測到，將造成靜默數據錯誤，其中，FPGA發生比特跳變的錯誤高于ASCI。NVMe借助在SSD控制器內添加保護信息PI（Protection Information）完成數據一致性的檢驗。PI可支持DIF（Data Integrity Field）和DIX（Data Integrity Extensions）兩種數據保護機制。其中，DIF保證HBA、陣列和硬盤的數據完整性，而DIX保證應用、主機系統、HBA卡的數據完整性。若PI與數據通路上的檢驗點不匹配，則系統采用重讀、重試等機制校驗數據。

3. 掉電保護：企業級SSD一般采用額外的電容作為備電，當主機服務器電源異常時，備電可以保障硬盤通過完整的下電流程，將SSD緩存中的元數據、客戶業務數據等保存到硬盤，避免數據丟失甚至硬盤故障。

憶聯提供高價值關鍵特性

憶聯作為面向全領域、全生態的固態存儲產品提供商，其面向企業核心業務場景的企業級SSD（簡稱ESSD）提供了豐富的高價值特性，圍繞功能性、加速性、可維護、可靠性等諸多方面全面支撐企業的業務場景。

以數據保護為例，憶聯將保障用戶數據安全角度作為產品的核心基礎，提供從應用層軟件到主機系統、SSD控制器、DDR、以及NAND閃存數據的全路徑保護，確保數據在整條通路里的安全存儲和安全傳輸，且提供優于業界一個數量級的UBER。

路徑保護具體包括：

? 盤內所有寄存器cache和buffer實現100% ECC占用保護；

? DDR總線和器件配置獨立的ECC顆粒，支持1比特糾錯、2比特告警；

? 憶聯自有SAP智能算法，提升flash命中率，閃存生命周期內命中失敗率可控制在百萬分之一，降低讀取誤碼率；

? SSD盤片實現單RAID保護。

此外，在加速性和可維護性等方面，憶聯也提供業內領先的指標，包括從512到4K的多種靈活可配置扇區格式、最大可支持64個namespace等，滿足客戶多層次的需求。

在企業級業務場景不斷豐富、要求不斷提升的情況下，憶聯ESSD深挖客戶真實需求，提供更多高價值的特性，依托高性能、低延遲、高可靠性且各具差異化競爭力的產品，持續助力客戶業務增長。