具备高性能、可靠性和可扩展性的企业级 SSD

每个 SSD 保修允许在其使用寿命内有限量的写入数据，因为底层闪存仅支持有限数量的擦除和写入周期。对于以读取操作为主的应用程序，选择耐久度过高的 SSD 会增加不必要的成本，而为写入需求较高的工作负载选择耐久度过低的 SSD，则可能导致应用程序提前出现故障。SSD 耐久度的测量单位为：

• 每日整盘写入次数 (DWPD)，表示每天允许的全硬盘写入次数。
  
• 写入 TB 数 (TBW)，表示硬盘生命周期内写入的总数据。

消费级和企业级 SSD 之间的真正区别在于错误案例处理。意外断电、控制器或数据路径中的随机位翻转及其他闪存错误都可能造成数据损坏，而 SSD 是否能处理这些问题，以及处理的效果如何，差异都非常大。企业级 SSD 包括关键数据保护机制：

• 纠错码 (ECC) 通过纠正位错误来确保数据完整性。
  
• 断电保护使用电容器在断电期间完成写入。
  
• 端到端数据路径保护可防止无声数据损坏。
  

SSD 基于闪存单元构建，具有多种实施方式。这些类型从单层、每单元存储 1 位的基本配置，扩展到三维堆叠结构，每个闪存单元最多可存储 16 种不同电荷水平。了解每种 NAND 类型的优势和劣势有助于您为特定应用程序选择合适的使用寿命和可靠性 SSD。不同的 NAND 类型在性能、耐久度和成本方面各有取舍：

• SLC 更耐用、更快，但更为昂贵。
  
• MLC 为一般企业用途平衡了性能和成本。
  
• TLC 因其性价比和出色的耐久度而被广泛采用。
  
• QLC 提供高密度但耐久度低，适用于存档存储。

对性能提高的渴望通常是架构师关注 SSD 的首要原因。然而，对真实性能进行基准测试既不简单也不容易。必须在经过预处理、具有代表性的工作负载条件下获得正确的性能指标。这是了解特定应用程序中 SSD 性能的必要步骤。SSD 性能应使用以下方式进行评估：

• 每秒操作数 IOPS。
  
• 响应时间的延迟。
  
• 服务质量 (QoS) 以确保负载下的一致性。
  
• 模拟实际使用情况的预处理。

SSD 通常可以原地调整，以优化功耗或性能范围。通过智能地利用这些选项，您可以在数据中心范围内实现显著节能或性能提升。企业级 SSD 可进行优化，提高效率：

• 功耗控制通过牺牲部分性能来降低能耗。
  
• 超额配置可预留额外空间，以提升写入性能和耐久度。

部署 SSD 相对容易。但随着部署的 SSD 数量增加，使用可通过集中式平台监控运行状况、性能和使用率的工具能有效节省管理时间，并降低运维负担。监控工具有助于保持 SSD 运行状况：

• SMART 提供基本诊断。
  
• SAS/NVMe 日志提供详细的错误跟踪。
  
• 集中管理平台支持统一监控、固件更新及告警通知。