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WatchStor观察:MLC NAND闪存进军企业固态存储领域

WatchStor编译  佚名丨2009-09-09 12:30 标签:HBA 

【WatchStor独家译文】直到目前,人们还普遍认为只有SLC具有可以满足企业需求的性能和可靠性,而MLC NAND闪存更适合消费设备。

然而,Fusion-io计划推出一种被称为SMLC(single mode level cell)的新型企业级NADN闪存,可以为用户提供可直接插入服务器、更快速和成本更低的PCIe固态硬盘存储。大多数主要存储阵列厂商提供固态硬盘的STEC目前也推出了一种被称为适合企业应用的MLC样本,为OEM合作伙伴提供了高达800GB的容量。

现在的问题是,企业机构希望从更加廉价的固态硬盘中获得多少性能。

市场调研机构Gartner研究总监Joseph Unsworth表示:“将企业级固态硬盘的成本降低下来的最好方法就是使用MLC芯片,它的成本是SLC的1/3~1/2。需要提醒的是,它的质量需要足够好可以在企业级固态硬盘环境中持续使用。”

SLC仍然比MLC写入速度更高、更可靠

成本更低的MLC可以在一个cell中保存两个或者三个bit,而且它的容量至少是SLC的两倍。但是由于写入速度较低和误码率更高,MLC缺乏SLC所具备的性能和可靠性。

行业常用的损耗数据SLC为100000 program/erase,MLC闪存为10000。但是有行业报告显示,随着闪存提及越来越小,MLC的这一数据已经降低到了10000以下。

Fusion-io计划在该机推出的160GB和320GB SMLC ioDrive克服了MLC的一些缺点。这款SMLC产品使用了MLC闪存芯片,但是Fusion-io表示,它所采用更加精密的控制卡提供的写入速度相当于SLC,而且耐用性大大超过MLC。

Fusion-io首席技术官David Flynn表示,虽然Fusion-io的MLC驱动器可以用于企业内,但是最新的SMLC驱动器将为用户提供除了MLC和SLC之外的第三种选择。

Flynn表示:“用户说,我需要这么多容量、性能和耐用性,但是他们却不愿意为此付出更多的钱。目前,他们面临一个艰难的抉择。你会在只需要很小容量的情况下购买更昂贵的SLC仅仅为获得所需的耐用性吗?或者,你会购买容量更大的MLC来获得足够的耐用性——尽管你并不需要这么多容量?”

在有些方面,Fusion-io像对待SLC那样对待MLC。SMLC产品采用了单线程而不是多线程,以提升耐用性和性能水平。Fusion-io产品营销高级副总裁Lance Smith指出,SMLC产品将一个字位的数据映射到每单元一个字位,而MLC将多个字位的数据映射到一个单元内。

Smith表示:“我们从MLC中获得了提升5倍的耐用性。”

Fusion-io SMLC较低的写入速度与他们的MLC技术不相上下。STEC表示,他们的OEM用户已经表示了对SLC/MLC混合模式的兴趣,在这种模式下,一个驱动器可能既包括用于写入用途的SLC,也包括用以保留数据的MLC。

STEC的OEM用户包括戴尔、EMC、惠普、HDS、IBM、NetApp和Sun。STEC的MLC支持与SLC相同的SATA、SAS和光纤通道接口。尽管STEC现在已经发布了针对企业用户的MLC产品,但是该公司高管表示,MLC和SLC之间一直是存在很大的性能差距。

Stetzer表示:“尤其是最近人们的兴趣逐渐高涨起来。MLC在量方面将继续增长。就可预见的未来,SLC将继续占主导地位。”

为MLC在企业中找到一个位置

目前已经有一家Fusion-io的用户对他们的MLC设备开始进行企业应用方面的测试。在线零售商Wine.com在他们的ERP数据库中对Fusion-io的160GB SLC ioDrives进行测试,并在去年秋季在固态硬盘存储中测试了密集交易零售卡应用。Wine.com 首席技术官Geoffrey Smalling表示,他们的数据库对Fusion-io的SLC产品来说太大了,所以他们尝试使用了320GB的MLC产品。

Smalling坦言,他在阅读了关于MLC 10000次写入擦除、或耐用性和周期限制方面的博客文章之后非常担心。但是他表示,在Flynn给他解释了他们的损耗均衡算法、芯片级冗余性、纠错和系统检查以后,他大大松了一口气。

Smalling表示,他印象最深刻的就是听说每个PCIe卡有4GB原始容量、另外在存储块发生损耗的时候有80GB空闲容量可替代。Fusion-io还开发了一项被称为Flashback Redundancy的类似RAID的功能,允许在发生严重芯片故障情况下闪存芯片进行备援,防止数据的丢失。

如果Wine.com希望查看MLC ioDrives的损耗状态,他们可以借助Fusion-io的ioManager工具。Smalling表示,8个月之后,表格显示有超过99%的MLC驱动器容量仍然在使用状态中。

尽管Smalling知道MLC的读取和写入速度比SLC慢,但是他认为这种MLC提供的80000 IOPS性能与他们之前采用的NetApp SAN技术相比的确是“天壤之别”。另外有一个预料之外的好处就是,他们可以将基于PCIe的MLC ioDrives直接接入到HP ProLiant DL380 G5服务器中,因为无论Wine.com还是他们的托管提供商都有很丰富的SAN专业经验。

Smalling表示:“对我来说,SLC-MLC并不是需要担心的一个问题,问题更多的是交易冗余性。我们将RAID部署在服务器上,对服务器进行镜像。”他还表示,MLC产品5年的预计生命周期超过了他所预期的3年服务器更换周期。

MLC是一种选择,而不是SLC的替代者

Gartner的Unsworth表示,虽然MLC被应用到某些领域,但是他并不认为MLC将在未来五年内取代SLC。Enterprise Strategy Group分析师Mark Peters表示,他预计MLC仍然是一个选择,而不是企业级SLC固态硬盘的替代者。【WatchStor独家译稿,未经许可禁止转载。合作伙伴请注明原作者及出处为WatchStor.com】

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