Преимущества SSD перед HDD:
- Большая скорость записи-чтения, что очень полезно при работе с большими массивами информации.
- Большее количество одиночных процессов записи-чтения за секунду.
- Нет шума из-за отсутствия подвижных элементов, кроме вентилятора в процессоре.
- Устойчивость при механических воздействиях.
- Низкие затраты энергии.
- Фрагментация не влияет на скорость чтения.
- Меньшие размеры и масса.
Несмотря на все достоинства, SSD имеет и недостатки:
- Небольшое количество циклов перезаписи.
- Высокая цена.
Использование SSD в серверах
Подходящие области:
- Базы данных с большим количеством пользователей.
- Хранение и обработка более востребованной информации.
- Приложения с высокой скоростью передачи данных и быстродействием.
- Приложения, используемые на границе сети.
- Вычисления в памяти.
- Работа с большим количеством потоковых данных в реальном времени.
- Приложения, используемые для онлайн-трейдинга, где важно быстродействие из-за изменений на бирже и др.
Память класса хранения Storage Class Memory
Storage Class Memory (SCM) – нечто среднее между памятью и хранением. Это выполненный по технологии Non-Volatile Memory express вид SSD, который для сервера может выступать, как оперативная динамическая память (DRAM). Доступ к SCM происходит намного быстрее, чем к SSD, тем более к HDD.
Есть несколько видов SCM с наличием и отсутствием питания. Скорость доступа у некоторых из них приближена к DRAM.
Параметры TBW и DWPD
Эти параметры характеризуют долговечность и надежность SSD:
- TBW (Total Bytes Written): максимальное число терабайт, которое можно записать, при этом стирая и записывая данные заново. Чем больше TBW, тем долговечнее SSD.
- DWPD (Drive Writes Per Day): максимальное число перезаписей диска за 24 часа. Чем больше DWPD, тем отказоустойчивее накопитель и выше скорость передачи информации. Учитывается при расчете гарантии.
DWPD=TBW/CTB*365*5, где
- CTB – объем накопителя, Тб;
- 365 – число дней в году;
- 5 – число лет гарантии.
Для SCM количество циклов перезаписи больше, чем для SSD SATA.
Клиентские и серверные SSD
Клиентский SSD – это флеш-карта, у которой количество циклов перезаписи часто не израсходуется пользователем за все время работы.
Предполагает работу с одним пользователем, даже при работе нескольких приложений.
Серверы и СХД работают с множеством пользователей, поэтому задержки делают работу затрудненной. Серверные SSD стоят дороже, чем пользовательские, и рассчитаны на одновременное обслуживание сотен клиентов. Доступ к ячейкам производится через 8-16 каналов, которые состоят из 16-64 подканалов.
В клиентских SSD есть 2-4 канала с 4-8 подканалами, но это компенсируется кэшированием. Если кэш заполнится, производительность снова определяется лишь количеством каналов.
Например, клиентский накопитель Micron M500DC объемом 800 ГБ можно перезаписать примерно 3 тыс. раз, чего хватит на весь срок службы ПК, а в корпоративном сервере CRM объем в 2500 Тб будет использован в течение нескольких дней или даже часов.
Технологии SSD для серверов:
- SLC (Single level cell): 1 ячейка равна 1 биту, два уровня заряда, дает возможность проводить на каждой ячейке до 100 тыс. процессов записи-стирания;
MLC (Multi Level Cell): ячейка на 2 бита, четыре уровня заряда, количество циклов перезаписи – до 10 тысяч, удельная стоимость на гигабайт значительно уменьшилась;
- TLC (Triple Level Cell): 8 уровней заряда или 3 бита в ячейке, максимальное число циклов записи-стирания – до 3 тысяч, увеличилась емкость чипа на 50 %;
- QLC: до 4 битов в ячейке, то есть распознавание 16 уровней заряда, число циклов перезаписи – до 1 тыс., емкость чипа повысилась на 33 %;
После изобретения технологии 3D NAND появилась возможность производить и чипы TLC, и чипы QLC.
Но усложнение структуры привело к возникновению множества ошибок по сравнению с TLC, в связи с чем стали применять алгоритмы кодов исправления ошибок Error correction code. Разработка ECC – очень сложная задача, так как необходима высокая эффективность коррекции и меньшее число обращений к ячейкам памяти для экономии TBW.
Форм-факторы SSD
У всех материнских плат имеется физический интерфейс для SATA, но не у всех есть разъем под компактный SSD M2.
Различия M.2 SATA и NVMe
Накопители M.2 бывают в вариантах SATA и NVMe. Память NVMe энергозависима и является открытым стандартом, позволяющим SSD работать с максимально возможной скоростью. Таким образом SSD работает через интерфейс PCIe, а не устаревающий SATA.
SSD NVMe обеспечивает скорость записи до 3500 МБ/с, это примерно в 6 раз больше, чем у SATA III с максимальной скоростью 600 МБ/с.
3D XPoint
Технология SSD 3D XPoint появилась в середине 2015 года и была создана корпорациями Intel и Micron под марками Optane и QuantX соответственно.
Технология 3D XPoint дает почти бесконечное число циклов перезаписи за счет технологии перехода вещества в ячейке из аморфного в кристаллическое и наоборот. Обеспечивает скорость доступа. При работе в режиме SCM, 3D XPoint выигрывает у 20-нм DRAM Micron и 18-нм DRAM Samsung. Это делает применение 3D XPoint в качестве модулей памяти SCM достаточно перспективным.
Однако чипы 3D XPoint емкостью 16 Гбайт с плотностью памяти в 0,62 Гбит/мм2 уступают 3D NAND для SSD.
Выбор SSD является очень многофакторной задачей. Нужно учесть как значения IOPS, так и эффективность обслуживания пользователей, производительность в реальных рабочих нагрузках и нужный форм-фактор. Поэтому выбор лучше производить с помощью специалистов, хорошо осведомленных о технологиях памяти, СХД и серверных приложениях.
#Накопители SSD для сервера #ssd накопитель #ssd диск #купить ssd #СХД #Форм-факторы SSD