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SUN畅谈固态硬盘的混合应用

Watchstor.com  佚名丨2009-09-04 18:07 标签:硬盘/SSD 硬盘 

在刚刚结束的2009闪存峰会上(Flash Memory Summit 2009),服务器存储厂商Sun在演讲过程中透露了包括固态硬盘技术在内的存储策略。

SMART Modular Technologies在在振动台上展示的固态硬盘

Fishworks闪存架构师Adam Leventhal展示了混合采用固态硬盘和硬盘驱动器能够帮助存储系统降低功耗。Fishworks是开发了Storage 7000系列统一存储的团队,其中Fish是Fully Integrated Software and Hardware的简写。

Leventhal表示,首先,固态硬盘在功耗与IOPS之比方面远远高于硬盘驱动器,但是在功耗与存储容量之比方面相差不大,这说明固态硬盘并不是硬盘驱动器的替代物,很好地组合固态硬盘和硬盘驱动器对于创建低功耗存储架构来说非常重要。

大容量硬盘驱动器被用作数据存储,而高速固态硬盘被用于输入和输出数据。在这种情况下,就更适合于使用7200转的硬盘,而不是1.5万转硬盘,因为前者的每GB能耗要比后者更低。

每单位消耗功率的IOPS(IOPS/W)对比

每单位消耗功率的IOPS(IOPS/W)对比

每单位消耗功率的存储容量(GB/W)的比较

每单位消耗功率的存储容量(GB/W)的比较

硬盘驱动器和固态硬盘的优点和作用

硬盘驱动器和固态硬盘的优点和作用

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1.5万转硬盘与7200转硬盘在IOPS/W和GB/W两个方面的比较

1.5万转硬盘与7200转硬盘在IOPS/W和GB/W两个方面的比较

然后,将采用了硬盘驱动器与固态硬盘(通常针对读取和写入的类型进行了优化)的混合存储的性能与采用了7200转硬盘与1.5万转硬盘的系统进行比较,采用了固态硬盘的系统能耗削减68%,IOPS也有所提高。

另外他还对比了更换到5400转硬盘的情况,每GB能耗和IOPS与采用了7200转硬盘的情况相差不大。但是5400转硬盘通常被应用在低能耗存储系统中,如果与固态硬盘结合使用的话,可以进一步削减成本。

7200转硬盘与固态硬盘

只采用1.5万转硬盘的系统与混合采用7200转硬盘与固态硬盘(针对读取和写入类型进行了优化)的系统性能对比。左侧蓝色部分代表采用1.5万转硬盘的存储系统,右侧黄色部分代表混合型存储

5400转硬盘的IOPS/W和GB/W对比

5400转硬盘的IOPS/W和GB/W对比

闪存还可以进一步节能

闪存还可以进一步节能

● NAND闪存企业产品的开发

担任Sun闪存方面首席技术专家的Michael Cornwell发表了主演讲。

Cornwell表示,Sun的NAND闪存开发和制造主要集中在消费产品上,而企业产品并没有得到太多重视。他表示,由于厂商们纷纷降低内存容量的单位价格,所以不得不在像可复写次数、写入速度和读取速度等性能方面作出牺牲。

面向企业的闪存

面向企业的闪存

NAND闪存以牺牲性能为代价而追求成本的降低

NAND闪存以牺牲性能为代价而追求成本的降低

例如,可复写次数减少到3年前的1/10,写入速度减少到2年前的1/4,读取速度减少到2年前的1/6。因此,NAND闪存的延迟问题成为第二代硬盘驱动器推迟问世的根源。而且,能够提供适合于企业用户、采用50nm以下制程工艺的NAND闪存厂商也变得越来越少了。

NAND闪存的组件“Open Flash Module”

NAND闪存的组件“Open Flash Module”

Open Flash Module的供应链

Sun还公布了将在下一代服务器中采用被称为Open Flash Module的NAND闪存小型存储模块(SO-DIMM类型)的计划,并且进一步向整个服务器和存储行业推广普及这项新规范。

集成了NAND闪存的服务器架构

集成了NAND闪存的服务器架构

NV-DRAM:基于NAND闪存的DRAM解决方案

NV-DRAM:基于NAND闪存的DRAM解决方案

NV-DRAM的外观,由AGIGA Tech开发并提供

NV-DRAM的外观,由AGIGA Tech开发并提供

目前三星面向服务器的SLC NAND和Marvell的控制器芯片都支持这项规范。另外Unigen也将在其内存模块中提供支持。

Open Flash Module与硬盘驱动器一起被集成到了Sun的服务器中,硬盘驱动器提供存储容量,而Open Flash Module提供I/O性能。

另外还采用了基于非易失性DRAM的NAND闪存来提高DRAM可靠性,这主要是考虑到那些NV-DRAM容量在100GB和NAND闪存在10TB的服务器。

NAND闪存制造商在2007年到2008年之间大幅度减少基于SLC的NAND闪存生产量,大幅增加基于MLC的NAND闪存生产量。因为只有SLC类型的NAND闪存才能满足企业固态硬盘的性能要求,所以对于企业固态硬盘制造商和在产品中引入企业固态硬盘的存储制造商来说,这并不是一件好事。Sun公司的Cornwell在主演讲过程中也表示了对这一趋势的担忧。

他预计未来NAND闪存细微化步伐将逐渐放缓。因为SLC型NAND闪存的限制,每GB的成本不会有太大幅度的降低。因为,企业固态硬盘的成本远远高于硬盘驱动器的态势还将继续维持下去,并且很难改善。要想加速企业固态硬盘的普及,也许能够在采用低成本的MLC技术方面想想办法。

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