今年IDC的数据显示,从2005年到2020年数字内容将增长300倍,从130EB增长到40000EB。爆发式增长的数据存储需求和传统的存储方式形成了鲜明的对比。HDD(机械硬盘)技术虽然适用于许多存储情况,但对于很多数据中心而言HDD又有它无法弥补的缺陷。
为此,许多数据中心在考虑将HDD换成SSD(固态硬盘)。SSD不仅能提高I/O吞吐量,还能提高功率密度,从而提高应用运行速度,减少数据中心占地空间。诸多优势也促使像三星这样的SSD巨头推出针对企业级和数据中心使用的845DC EVO/PRO固态硬盘,来满足未来用户的需求。
三星845DC EVO固态硬盘
SSD固态硬盘最早应用在航空、军工和医疗等方面,偏向实时、性能需求较高的应用场景中。但在数据爆炸式增长的今天,SSD的身份有了明显改变。数据爆发成就了今天的数据中心,数据处理效能又决定了数据中心的运营能力。在一个大型数据中心里,硬件存储和阵列占据着企业数据中心成本的98%,这就要求企业数据中心中存储设备的性能要十分强劲,做到高性价比,SSD在提高了每秒输入输出操作IOPS次数、功耗减少和占位面积较小的优势就明显表现出来。
另外,虚拟化也给数据中心带来的本质变化,以及大量硬盘增加了数据中心的数据量及网络数据流,传统无论是SATA还是FC磁盘在数据量增加时会增加响应时间,数据中心需要利用固态硬盘快速响应、高IO处理能力的特性来满足数据增长带来的新需求。
那么接下来笔者就结合三星845DC EVO/PRO给用户详细介绍产品在可靠性、高性能、耐久度方面的优势,来分析为何数据中心需要三星845DC EVO/PRO这样的固态硬盘。
2三星845DC PRO技术优势解析
使用业界领先的 3D V-NAND SSD
影响SSD性能和可靠度最大因素就是Flash颗粒,因为固态硬盘成本中绝大部分都是Flash占据。所以作为数据中心使用的企业级固态硬盘,Flash的好坏也决定了产品的特性。
三星推出的845DC PRO固态硬盘,是业界首款采用3D V-NAND的产品。其中3D是指立体存储,V指的是垂直存储。3D V-NAND不再贸然使用新工艺来缩小CELL单元,而是选择了堆叠更多层数。同时,其32层3D V-NAND技术,可以使得SSD实现更高的存储密度、写入速度以及更低的功耗,与比传统2D平面型NAND更高的耐久性,代表着整个闪存产业的最高技术水平。
三星845DC PRO固态硬盘
为数据中心应用程序提供高度优化的性能
要应对数据中心环境的关键需求,SSD 必须在长时间使用内维持稳定的性能。Samsung 845DC PRO 经过特别优化,适用于几乎所有数据中心方案。借助 Samsung 创新性的 3D V-NAND 技术及其经过优化的数据中心 MDX 控制器,这款企业级超高性能 SSD 可提供无与伦比的稳定随机和顺序读写性能,是写入密集型数据中心应用程序的绝佳之选。
超耐久度保障用户数据安全
当今的数据中心不断寻求写入次数更高的SSD,以便满足从大数据到虚拟和云端基础架构的飞涨的计算能力需求。原因是写入密集型操作会对延迟性和长期稳定的服务质量(QoS)带来压力,通常会缩短SSD的寿命。但是,Samsung 的3D V-NAND技术拥有非凡的高耐久等级-在五年的保修期内,845DC PRO 每日整盘写入次数(DWPD)可达10次。
保证低延迟的同时提供稳定的性能
为满足服务质量(QoS)方面的要求,数据中心SSD必须提供稳定的性能。QoS是根据低于指定值的响应时间所占的百分比衡量的,以设备提供稳定性能的持续性为特征。这一点在云数据中心环境中尤其重要。低延迟率同样也非常重要。延迟是指从存储器收到读取请求到释放该请求所对应的数据的时长。
对于非混合的完全随机读取或写入,845DC EVO的延迟率较低,这可以最终转化为更优的QoS。对于顺序读取和写入以及混合工作负载,845DC EVO也交出了令人赞叹的QoS成绩。
最后是SSD的稳定性。不同于HDD,SSD没有活动零部件,仅依托于一块PCB板,所以SSD更加抗冲击、防震,工作温度范围更大。企业级SSD大约有200万小时的业界平均故障间隔时间,而HDD只能有120-150万小时。对于SSD来说,200万小时的MTBF相当于0.4的低平均故障率。
3三星845DC EVO技术优势解析
专为数据中心设计的高性能 SSD
在数据中心里,相对于HDD,SSD具有难以抗拒的优势。一方面SSD的特殊结构解决了数据中心面积庞大、耗电太多、发热量太大等问题。另一方面是SSD存取数据的工作原理能更好地适应今天随机存取数据的需要。
企业核算成本与消费者核算的性价比有着很大区别,数据中心核算方式是实现业务结果的成本,其衡量标准就是处理每项事务的成本、每秒读写操作次数的成本和功率密度。表面上,HDD与SSD之间的成本差异很明显,HDD的每GB成本要比SSD低。但数据中心需要的IO吞吐量成本,则SSD会领先太多。
64队列深度随机读写IOPS测试
数据中心必须高效地运行,在保证低延迟的同时提供稳定和优异的性能,以满足需求。 由于读取和写入的工作负载类型多样以及对全天候持续运行的需求,数据中心必须维持高度稳定。 因无法预知的电力故障而造成的数据损坏或删除也是一大隐忧。
作为存储技术领域的领先者之一,三星拥有为数据中心提供优质固态硬盘 (SSD) 的专业知识。即使出现断电的意外情况,我们的固态硬盘也可以提供优异的性能和高度的可靠性。三星SSD 845 DC EVO 专为数据中心而设计,采用精心挑选的 NAND 芯片、经过优化的控制器和可靠的断电保护架构,确保您的数据中心可以实现全年全天候的高性能运转。
保证低延迟的同时提供稳定的性能
为满足服务质量(QoS)方面的要求,数据中心SSD必须提供稳定的性能。QoS是根据低于指定值的响应时间所占的百分比衡量的,以设备提供稳定性能的持续性为特征。这一点在云数据中心环境中尤其重要。低延迟率同样也非常重要。延迟是指从存储器收到读取请求到释放该请求所对应的数据的时长。
对于非混合的完全随机读取或写入,845DC EVO的延迟率较低,这可以最终转化为更优的QoS。对于顺序读取和写入以及混合工作负载,845DC EVO也交出了令人赞叹的QoS成绩。
最后是SSD的稳定性。不同于HDD,SSD没有活动零部件,仅依托于一块PCB板,所以SSD更加抗冲击、防震,工作温度范围更大。企业级SSD大约有200万小时的业界平均故障间隔时间,而HDD只能有120-150万小时。对于SSD来说,200万小时的MTBF相当于0.4的低平均故障率。
耐久度和断电保护
为满足数据中心环境的苛刻要求,SSD必须可以较长时间保持持续性能。针对这些独特挑战,三星专门研发并不断优化845DC EVO,使其适用于任何数据中心使用场景,关键时刻发挥其卓越性能。45DC EVO采用3bit MLC NAND 闪存芯片以及三星全新升级的控制器,不同的RAID配置均拥有卓越稳定的随机读/写和连续读/写性能,优于行业标准SSD10%到25%。从高品质晶片中精挑细选的NAND闪存芯片坚固耐用,在组件和系统水平上经过了严格测试后才批准采用。与行业标准SSD相比,845DC EVO 运行速度快2到3倍。
通过Anvil的持续写入测试看,当三星845DC EVO在10天时间里,累计写入110TB数据,各项数据指标和健康度完全没有问题。
在安全性问题上,利用三星先进的断电保护架构,在突然断电时保护数据的完整性。利用钽电容中的电流,可为将DRAM中缓冲的数据传输到闪存提供足够的时间,从而有助于避免数据丢失。
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