用戶拿到一款SSD,除了關(guān)心其容量和性能參數(shù)外,還會(huì)關(guān)心它的壽命(Endurance)指標(biāo),也就是在SSD產(chǎn)品保質(zhì)期內(nèi),總的壽命是多少,能寫(xiě)入多少字節(jié)的數(shù)據(jù)量。衡量SSD壽命主要有兩個(gè)指標(biāo),一是DWPD,Drive Writes Per Day,即在SSD保質(zhì)期內(nèi),用戶每天可以把盤(pán)寫(xiě)滿多少次;另一指標(biāo)是TBW,Total Bytes Written,在SSD的生命周期內(nèi)可以寫(xiě)入的總的字節(jié)數(shù)。
DWPD
回頭看一下上面的S3710 SSD的Endurance項(xiàng)
200GB SSD五年使用期限內(nèi)對(duì)應(yīng)的壽命是3600TB,平均到每天可以寫(xiě)入3600TB/(5*365)= 1972GB,這塊盤(pán)本身200GB,1972GB相當(dāng)于每天寫(xiě)入10次,也就是規(guī)范書(shū)說(shuō)的10 Drive Writes Per Day,簡(jiǎn)稱10 DWPD。
由上可以看出,總的寫(xiě)入量可以換算成DWPD,一些SSD指標(biāo)上更多使用DWPD作為壽命參數(shù)。這里要特別說(shuō)明的是從應(yīng)用的角度出發(fā),多數(shù)應(yīng)用讀多寫(xiě)少,少數(shù)應(yīng)用寫(xiě)多少讀,應(yīng)用不同,對(duì)SSD的壽命要求也有所不同。所以我們可以歸類一下:寫(xiě)密集(Write Intensive)和讀密集(Read Intensive)兩種類型。
表1-8DWPD定義
DWPD:5年的壽命期內(nèi)每天可以滿盤(pán)寫(xiě)入的次數(shù)
表1-8比較好的歸納出應(yīng)用場(chǎng)合和應(yīng)用讀寫(xiě)特點(diǎn)所需求的DWPD參數(shù),這里就不展開(kāi)解釋。
天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐,DWPD越大,單盤(pán)價(jià)格自然越高。所以用戶需要思考的是什么應(yīng)用場(chǎng)景使用SSD,以及使用合適DWPD壽命的SSD,照顧性能和經(jīng)濟(jì)的雙重平衡。最好的平衡藝術(shù)就是根據(jù)用戶數(shù)據(jù)的生存期及熱度分層,技術(shù)架構(gòu)上根據(jù)數(shù)據(jù)冷熱和存在時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)打標(biāo)簽,放入對(duì)應(yīng)的層級(jí)以及不同DWPD的SSD。
以下是一個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景的SSD分級(jí)應(yīng)用,OLTP(聯(lián)機(jī)事務(wù)處理)有大量寫(xiě)應(yīng)用的數(shù)據(jù),術(shù)語(yǔ)叫熱數(shù)據(jù),性能要求極高,所以放入T1-WI SSD層,這一層SSD單盤(pán)價(jià)格高低總?cè)萘浚坏诙邮菍?xiě)少讀多應(yīng)用,術(shù)語(yǔ)叫溫?cái)?shù)據(jù),性能要求也很高,所以使用T2-RI SSD存放數(shù)據(jù);第三層基本上是冷數(shù)據(jù),極少被讀到和寫(xiě)到,所以用大容量低價(jià)的HDD也無(wú)可厚非。總的來(lái)說(shuō)OLTP用到了40%的SSD,算是對(duì)SSD需求量比較高的應(yīng)用類型。當(dāng)然也有不太需要SSD的應(yīng)用,如圖1-21最右列的Disaster Recovery(容災(zāi)備份)。
圖1-21數(shù)據(jù)分層及SSD應(yīng)用
最后我們來(lái)看一下現(xiàn)實(shí)世界對(duì)SSD的DWPD要求分布如何?數(shù)據(jù)顯示更多的應(yīng)用是寫(xiě)少讀多,83%的應(yīng)用使用少于1 DWPD的SSD。想象一下消費(fèi)級(jí)SSD,我們每天的數(shù)據(jù)寫(xiě)入量是極少的,盤(pán)生命周期內(nèi)幾乎不被填滿過(guò),所以極低的DWPD是可以接受的。業(yè)界主流的消費(fèi)級(jí)SSD DWPD是0.3。可以預(yù)見(jiàn)的是,數(shù)據(jù)爆炸的時(shí)代,用戶對(duì)數(shù)據(jù)總量的需求是逐年遞增的,也即是新增數(shù)據(jù)成倍數(shù)逐年增加,尤其是企業(yè)級(jí)應(yīng)用,這個(gè)83%是否會(huì)減少,答案是肯定的。
TBW定義:Total Bytes Written,在SSD的生命周期內(nèi)可以寫(xiě)入的總的字節(jié)數(shù),用來(lái)表達(dá)SSD的壽命指標(biāo)。從SSD的設(shè)計(jì)來(lái)看,如何設(shè)計(jì)來(lái)滿足SSD的TBW要求或者SSD的TBW是如何計(jì)算的,哪些因素影響到SSD TBW?
先給一個(gè)公式:
NAND PE Cycles:SSD使用的閃存標(biāo)稱寫(xiě)擦除次數(shù),如3K/5K。
Capacity:SSD單盤(pán)用戶可使用容量。
WA:寫(xiě)入放大系數(shù),上面有解釋過(guò),這跟SSD FW的設(shè)計(jì)和用戶的寫(xiě)入的數(shù)據(jù)類型(順序?qū)戇€是隨機(jī)寫(xiě))強(qiáng)相關(guān)。
TBW和DWPD的計(jì)算公式:
有了上面的公式,你可以簡(jiǎn)單計(jì)算一塊SSD盤(pán)的TBW或者由TBW計(jì)算每天的寫(xiě)入量。
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固態(tài)硬盤(pán)
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原文標(biāo)題:如何計(jì)算和分析固態(tài)硬盤(pán)的壽命
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