Denne artikel indeholder en liste over ofte stillede spørgsmål (FAQ) om Dell solid state-drev (SSD).
Dataopbevaring:
Dataopbevaring er det tidsrum, hvor en ROM forbliver nøjagtigt aflæselig. Det er så længe cellen bevarer sin programmerede tilstand, når chippen ikke tilføres spænding. Dataopbevaring er følsom over for antallet af program-/sletningscyklusser (P/E),der er sat på flashcellen, og afhænger også af det eksterne miljø. Høj temperatur har tendens til at reducere opbevaringstiden. Antallet af udførte læsecyklusser kan også forringe denne fastholdelse.
Program-/sletningscyklus
(P/E):I NAND-flash opnås lagring ved hjælp af floating-gate transistorer, der danner NAND-porte. Den ikke-programmerede status for en bit er 1, og programmering tilfører spænding til floating gate, og den resulterende bit bliver 0. Den modsatte operation, sletning, udtrækker den lagrede spænding og skifter tilstanden til 1. Sletningen og programdriften forårsager i sagens natur nedbrydning af oxidlaget, der isolerer den flydende port. Dette er årsagen til NAND flash's endelige levetid (30K-1M program / slette cyklusser for SLC typisk, 2.5K-10K program / slette cyklusser for MLC, 10K-30K program / slette cyklusser for eMLC).
Flash-oversættelseslag (FTL):
Flash Translation Layer er et softwarelag, der bruges i computing til at understøtte normale filsystemer med flashhukommelse. FTL er et oversættelseslag mellem det sektorbaserede filsystem og NAND flash-chips. Det gør operativsystemet og filsystemet i stand til at få adgang til NAND flash-hukommelsesenheder lige som diskdrev. En FTL skjuler flashens kompleksitet ved at give en logisk blokgrænseflade til flashenheden. Da flash ikke understøtter overskrivning af flash-sider, tilknytter en FTL logiske blokke til fysiske flash-sider og sletter blokke.
Metadata:
Metadataene bruges til styring af de lagrede oplysninger eller data i NAND-flashhukommelsen. Metadataene indeholder generelt en logisk til fysisk adressekortlægningstabel over de lagrede oplysninger, oplysninger om attributter for de lagrede oplysninger og andre data, der kan hjælpe med styringen af de lagrede oplysninger.
Virtuel pulje:
En virtuel pulje er en gruppe NAND-slettede blokke, der er klar til at blive programmeret.
I modsætning til harddiske (harddiske), der bruger en roterende plade til at gemme data, bruger solid state-drev (SSD'er) solid state-hukommelse NAND-chips. Harddiske har flere forskellige mekaniske bevægelige dele, som gør dem modtagelige for håndteringsskader. Solid state-drev har ingen bevægelige dele og er mindre modtagelige for håndteringsskader, selv når de påvirkes under brug.
SSD'er leverer ultrahøj ydeevne I/O-handlinger pr. sekund (IOPS) og lav ventetid for transaktionsintensive server- og storageprogrammer. Når de anvendes korrekt i systemer med harddisk, reducerer de de samlede ejeromkostninger (TCO) gennem lavt strømforbrug og lav driftstemperatur.
Tilbage til toppen
Dell administrerer nøje alle de trin, der er nødvendige for at forsyne kunderne med solid state-drev af høj kvalitet, der kræves til krævende virksomhedsprogrammer.
Dette omfatter:
Alle Dell Enterprise solid state-drev er udviklet til at passe præcist til Dell Enterprise-systemerne og til at give kunderne et optimalt produktionsmiljø. Harddisk-industrien har for nylig oplevet en konsolidering af leverandører og standardisering af drev. Dette har ikke været tilfældet for solid state-drev. Der er mange SSD-producenter, og Dell kan ikke garantere noget niveau af funktionalitet eller kompatibilitet på Dell-servere, der bruger SSD'er, der ikke er købt hos Dell.
Tilbage til toppen
Solid state-drev (SSD'er) baseret på flashhukommelse har generelt lavere ventetider end harddiskene (harddiske), hvilket ofte giver mulighed for hurtigere svartider. Til tilfældige læseworkloads leverer SSD'er højere overførselshastighed i forhold til harddisken.
Baseret på NAND flash
Baseret på værtsinterface
SSD'er er bedst egnet til applikationer, der kræver den højeste ydeevne. I/O-intensive applikationer såsom databaser, data mining, data warehousing, analyse, handel, højtydende computing, servervirtualisering, webservere og e-mail-system er mest velegnede til SSD-brug.
SSD-typer, programmer, brugsscenarier
| Flash-teknologi | Programtype | Programmer |
| MLC/eMLC | Webbaseret databehandling og klientdatabehandling | Front-End-webstreaming , medier , webprogrammer , e-mail/meddelelser, samarbejde |
| eMLC/SLC | DSS/HPC/ OLTP/Storage |
OLTP/storage , HPC/supercomputer, datalager/minedrift, infrastruktur til virtuelt skrivebord , OLTP/database/virksomhedsbehandling , datastorage, cachelagring |
SSD-drev er beregnet til brug i miljøer, der udfører flest læsninger vs. skrivninger. For at drevene kan leve op til en specifik garantiperiode, har MLC-diske en indbygget udholdenhedsstyringsmekanisme i drevene. Hvis drevet projicerer, at brugstiden ikke vil være garantien, bruger drevet en begrænsningsmekanisme til at sænke skrivehastigheden.
Tilbage til toppen
Det afhænger af, hvor ofte flashen er blevet brugt (P/E-cyklus brugt), flashtypen og opbevaringstemperaturen. I MLC og SLC kan dette være så lavt som 3 måneder, og de bedste tilfælde kan være mere end 10 år. Opbevaringen er meget afhængig af temperatur og arbejdsbyrde.
| NAND-teknologi | Dataopbevaring ved nominel P/E-cyklus |
| SLC | Seks måneder |
| eMLC | Tre måneder |
| eMLC | Tre måneder |
Overprovisioning er en teknik, der bruges i flash-SSD'er og flashmediekort. Ved at levere ekstra hukommelseskapacitet (som brugeren ikke kan få adgang til) kan SSD-controlleren lettere oprette forudslettede blokke, der er klar til brug i den virtuelle pulje. Overprovisioning forbedrer:
NAND flashhukommelse er udsat for slid på grund af gentagne programmerings- og sletningscyklusser, der ofte udføres i datalagringsapplikationer og -systemer, der anvender FTL (Flash Translation Layer). Konstant programmering og sletning til den samme hukommelsesplacering slider denne del af hukommelsen op og gør den ubrugelig. Som følge heraf ville NAND-flashen have en begrænset levetid. For at forhindre scenarier som disse anvendes der særlige algoritmer i SSD, som kaldes Wear Leveling. Som udtrykket antyder, giver slidudjævning en metode til at distribuere program- og sletningscyklusser ensartet gennem alle hukommelsesblokke i SSD'en. Dette forhindrer kontinuerlige program- og sletningscyklusser til den samme hukommelsesblok, hvilket resulterer i større forlænget levetid for den samlede NAND-flashhukommelse.
Der er to typer slidudjævning, dynamisk og statisk. Den dynamiske slidalgoritme garanterer, at dataprogrammer og sletningscyklusser fordeles jævnt i alle blokke i NAND-flashen. Algoritmen er dynamisk, fordi den køres, hver gang dataene i drevets skrivebuffer skylles og skrives til flashhukommelsen. Dynamisk slidudjævning alene kan ikke sikre, at alle blokke slides med samme hastighed. Der er også det særlige tilfælde, når data skrives og lagres i flash i længere tid eller på ubestemt tid. Mens andre blokke byttes, slettes og samles, forbliver disse blokke inaktive i slidudjævningsprocessen. For at sikre, at alle blokke slidudjævnes med samme hastighed, anvendes en sekundær slidudjævningsalgoritme kaldet statisk slidudjævning. Statisk slidudjævning adresserer de blokke, der er inaktive og har data gemt i dem.
Dell SSD-drev inkorporerer både statiske og dynamiske slidudjævningsalgoritmer for at sikre, at NAND-blokkene slides jævnt i SSD'ens længere levetid.
Tilbage til toppen
Flash-hukommelse består af celler, som hver lagrer én eller flere databits. Disse celler er grupperet i sider, som er de mindste diskrete placeringer, som data kan skrives til. Siderne er samlet i blokke, som er de mindste diskrete placeringer, der kan slettes. Flash-hukommelse kan ikke overskrives direkte lige som en harddisk. Den skal først slettes. Mens en tom side i en blok kan skrives direkte, kan den således ikke overskrives uden først at slette en hel blok af sider.
Når drevet bruges, ændres data, og de ændrede data skrives til andre sider i blokken eller til nye blokke. De gamle (forældede) sider er markeret som ugyldige og kan genvindes ved at slette hele blokken. For at gøre dette skal alle stadig gyldige oplysninger om alle de andre besatte sider i blokken flyttes til en anden blok. Kravet om at flytte gyldige data og derefter slette blokke, før nye data skrives til den samme blok, forårsager flere skrivninger, det samlede antal påkrævede skrivninger i flash-hukommelse er højere end det, værtscomputeren oprindeligt anmodede om. Det får også SSD'en til at udføre skrivehandlinger langsommere, når den har travlt med at flytte data fra blokke, der skal slettes, mens der samtidig skrives nye data fra værtscomputeren.
SSD-controllere bruger en teknik kaldet affaldsindsamling til at frigøre tidligere skrevne blokke. Denne proces konsoliderer også sider ved at flytte og overskrive sider fra flere blokke for at fylde færre nye op. De gamle blokke kan derefter slettes for at skaffe lagerplads til nye indgående data. Men da flashblokke kun kan skrives så mange gange, før de fejler, er det nødvendigt også at bære hele SSD'en for at undgå at slide en enkelt blok for tidligt.
Tilbage til toppen
Nedbrydningen af flash-hukommelsescellen over tid og afbrydelserne fra tilstødende flashhukommelsessider kan medføre tilfældige bitfejl i de gemte data. Mens chancerne for, at en given databit bliver beskadiget, er små, gør det store antal databits i et lagersystem sandsynligheden for datakorruption til en reel mulighed.
Der anvendes koder til fejlregistrering og -korrektion i flashhukommelses-storagesystemer for at beskytte dataene mod beskadigelse. Dell SSD-drev er udstyret med branchens mest avancerede ECC-algoritme til at opnå et virksomhedsniveau med en fejlrate på 10-17 bitfejl.
Write Amplification Factor er den mængde data, som SSD-controlleren skal skrive i forhold til den mængde data, som værtskontrolleren ønsker at skrive. En Write Amplification Factor på 1 er perfekt, det betyder, at du ønskede at skrive 1 Mb, og SSD'ens controller skrev 1 MB. En skriveforstærkningsfaktor, der er større end en, er ikke ønskelig, men er en uheldig kendsgerning i livet. Jo højere din skriveforstærkning er, jo hurtigere slides dit drev, og jo lavere er dets ydeevne.
Data skrevet til Flash-hukommelsen
--------------------------------------- = Skriveforstærkning
Data skrevet af værten
Dell bruger følgende metoder for at undgå at beskadige flash-celler og forlænge levetiden for SSD-drev:
Brugstiden for en SSD styres af tre nøgleparametre; SSD NAND-flashteknologi, drevets kapacitet og programbrugsmodellen. Generelt kan følgende livscyklusberegner bruges til at finde ud af, hvor længe drevet varer.
Levetid [år] = (udholdenhed [P/E-cyklusser] * Kapacitet [fysisk, bytes] * Overprovisioningsfaktor) / (skrivehastighed [bps] * Driftscyklus [cyklusser] * Skriv % * WAF) / (36 *24* 3.600)
Parametre:
Skrivehastighed i byte pr. sekund:
Visse operativsystemer understøtter funktionen TRIM, som oversætter slettede filer til den tilknyttede logiske blokadresse (LBA) på lagerenheden (SSD). For SATA kaldes kommandoen også TRIM, for SAS kaldes den UNMAP. TRIM/UNMAP-kommandoen giver drevet besked om, at det ikke længere har brug for data i visse LBA er, hvilket frigør flere NAND-sider.
TRIM/UNMAP-kommandoen skal understøttes af operativsystemet, drevet og controlleren, for at den kan fungere. TRIM/UNMAP-kommandoen kan resultere i højere SSD-ydeevne fra både de reducerede data, der skal omskrives under affaldsindsamling, og den højere ledige plads, der resulterer på drevet. Nuværende leverede Dell Enterprise-drev har høj ydeevne og holdbarhed, så de endnu ikke understøtter disse kommandoer, selvom operativsystemet understøtter dem. Disse funktioner undersøges i forbindelse med efterfølgende Dell SSD-tilbud.
Tilbage til toppen
Dell SSD-drevets dataintegritet opretholdes ved hjælp af følgende metoder:
Beskyttelse mod pludseligt strømtab
Sammenlignet med harddiske er solid state-drev mere robuste over for stød, bruger mindre strøm, hurtigere adgangstider og bedre læseydeevne. Visse SSD-design har dog udfordringer med data- og filsystemkorruption, hvis der pludselig er strømtab. En effektiv databeskyttelsesmekanisme for strømsvigt skal fungere før og efter et forstyrrende strømsvigt for at give omfattende databeskyttelse.
Dell Enterprise SSD'er indeholder hardware- og firmwarebaserede databeskyttelsesfunktioner til strømsvigt. De omfatter et strømfejldetekteringskredsløb, der overvåger spændingsforsyningen og sender et signal til SSD-controlleren, hvis spændingen falder under en foruddefineret tærskel. Dette får SSD'en til at afbryde forbindelsen til indgangsstrømmen og starte de nødvendige trin til at flytte midlertidige bufferdata og metadata til NAND-flash. Et indbygget kredsløb og kondensator er implementeret for at give tilstrækkelig energi til denne operation. Kondensatoren overprovisioneres mange gange for at garantere tilstrækkelig energi til drevets levetid.
Tilbage til toppen
SSD'er kan rengøres ved at overskrive hele harddiskkapaciteten flere gange. Dell undersøger funktionerne til sikker sletning og selvkryptering på selvkrypterende drev (SED) SSD'er til fremtidige versioner. Disse teknikker muliggør en hurtigere og effektiv måde at desinficere en SSD på.
Tilbage til toppen
Brug af en Endurance Management-algoritme sikrer, at tilstrækkelige Program/Erase (P/E)-cyklusser er tilgængelig i drevets garantiperiode. Firmwaregrænserne skrives, hvis et drev er skrevet tungt. Kunder oplever dog sjældent en begrænsning af ydeevnen, når der anvendes en SSD under den tilsigtede anvendelse.