簡析:固態(tài)硬盤(SSD)相關(guān)概念
目前閃存在企業(yè)級應(yīng)用也越來越多,包括混合閃存陣列以及全閃存陣列全面上市,而且Gartner機(jī)構(gòu)預(yù)測,未來幾年閃存會有很大的發(fā)展。這里提的閃存概念是SSD概念,即固態(tài)硬盤,而固態(tài)硬盤是由多個NAND閃存芯片組成的。采用FLASH芯片作為存儲介質(zhì),這也是我們通常所說的SSD。這種SSD 固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點就是可以移動,而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制,能適應(yīng)于各種環(huán)境。本文章主要目的是讓用戶了解各個閃存術(shù)語的概念,能夠明白閃存陣列一些概念。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201710/367265.htm在2017年:閃存威脅傳統(tǒng)硬盤 NAND增長迅猛一文中,提到Gartner已經(jīng)更新了其HDD(硬盤驅(qū)動器)2012年-2017年出貨量預(yù)測,預(yù)計在這5年之間NAND閃存出貨量在混合硬盤中應(yīng)該增加169倍。那么NAND閃存又是什么意思呢?同樣在借助閃存戴爾新Compellent破舊迎新文章中,SLC和MLC固態(tài)硬盤可以混合放置在Compellent存儲陣列里面。SLC和MLC是什么概念,以及細(xì)分出eSLC和eMLC是什么概念。
上文中的“NAND閃存出貨量”是指核心元件是NAND閃存芯片的SSD,NAND閃存芯片完全是市場化的產(chǎn)物,1989年,東芝公司發(fā)表了 NAND 閃存結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級。NAND Flash具有較快的抹寫時間, 而且每個存儲單元的面積也較小,這讓NAND Flash相較于NOR Flash具有較高的存儲密度與較低的每比特成本。NAND 閃存的主要供應(yīng)商是三星和東芝。NAND是利用一種叫做“浮動門場效應(yīng)晶體管”的晶體管大量的有序排列起來而成的一種閃存芯片。
那么SLC 和MLC又是什么概念呢?NAND 閃存芯片是由一種叫做“浮動門場效應(yīng)晶體管”的晶體管來保存數(shù)據(jù)的。而每個這樣的晶體管我們稱為一個“Cell”,這樣的“Cell”可以組成兩個方式,即SLC 和MLC,分別是是Single Layer Cell 和Multi-Level Cell的縮寫,SLC是一個Cell可以保存1B的數(shù)據(jù),MLC是一個Cell可以保存2B的數(shù)據(jù)。那么MLC容量是SLC的兩倍,但是成本差不多。這樣相同容量的SSD,SLC價格就會比MLC的價格高很多。但是MLC由于每個Cell可以存儲4個狀態(tài),結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,出錯的幾率大大增加,需要進(jìn)行錯誤修正的動作也會大大增加,就會導(dǎo)致其性能大幅落后與結(jié)構(gòu)簡單的SLC芯片。
在NAND Flash工廠制造處理過程中,廠商把晶元上最好的那部分Flash晶片挑選出來并用企業(yè)級的標(biāo)準(zhǔn)來檢測晶片的數(shù)據(jù)完整性和耐久度。檢測完成后,這些晶片被取下來改變內(nèi)部參數(shù)并進(jìn)行之后的比標(biāo)準(zhǔn)MLC更苛刻的測試。當(dāng)這些晶片通過測試后,就被定義為eMLC級別組,余下的就成為MLC級別組了。 同理eSLC就是從SLC晶元上挑出來的優(yōu)質(zhì)晶片經(jīng)過內(nèi)參調(diào)整和企業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)篩選的產(chǎn)物。
所以性能上就是 MLCeMLCSLCeSLC。 單級單元技術(shù)的程序擦除周期為10萬次,多級單元技術(shù)的程序擦除周期只有3000次到5000次。eMLC的程序擦除周期為3萬次,價格只有單級單元閃存的一半左右。 價格上也呈現(xiàn)MLCeMLCSLCeSLC。
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