DoSERV IDF专题讲座 并非所有的SSD都有高性能

DoSERV服务器在线4月3日上海报道：继2007年IDF上讲解了SATA 3.0的相关技术发展之后，英特尔院士、存储架构总监Knut Grimsrud在2008年IDF再次出现在了讲台上，此次他为听众带来的演讲涉及到了时下最热的话题之一：SSD固态硬盘，他的演讲题目为《SATA 固态硬盘：并非所有不同的硬盘技术都有相等的性能》，作为SATA国际组织二和开放式NAND闪存接口（ONFI）的主席，Knut的演讲吸引了大量关注SSD，尤其是SATA SSD领域的业界人士参加。

业界一直认为，SSD的速度大大高于普通的HDD硬盘，但是Knut却并不这样认为，根据他使用SYSmark 软件做的测试表明，由于SSD设计的不尽相同，因此利用不同SSD构建的平台也会存在巨大差异，事实上，数据显示，有些SSD比HDD在4KB写入测试时，比HDD慢五倍以上，而且在大部分情况下，速度始终慢于HDD，同时，某些SDD虽然在系统重启时可以节约10秒的启动时间，但是在系统休眠时延长了近1.5分钟，对于这些现象，Knut认为，这些都与SSD的设计有关，良好的设计将会让不同的SSD产品在性能方面存在10倍左右的差距。

Knut先生认为，SSD产品的主要性能差异体现在三个方面，分别为耐久性、功耗和性能，从耐久性和周期上来说，Knut先生首先驳斥了之前业界普遍认为的NAND的周期等于写入数据与SSD容量的比值的算法，他认为，NAND的周期应该将写入的数据与几个数量级的值进行比较，精确的周期计算应该主要取决于主机写入的数据量、写入放大、损耗平衡效率等三个方面，一款SSD的耐久性的指标主要取决于其写入的算法，因为这个算法的效率在很程度上决定着设备的耐久性，根据Knut先生给出的算式，一个NAND的周期，应该等于主机写入的数据量乘以写入放大因数再乘以损耗平均因数的值于设备容量的比值。而对于一个SSD设备的损耗与工作负载的关系，Knut建议用户每天写入的数据应该不超过20GB，他认为这样的一个强度基本上能够让SSD产品拥有5年的生命周期，并在这50年里写入至少40TB的数据而不会发生损坏。除此以外，Kunt还提到了写入放大的情况，他表示，在写入时，往往针对所要求的主机写入的数量执行的NAND的写入量总有些放大，这个放大率在实际使用中差不多将在32所有，即128KB的NAND写入量能够支持4KB的主机写入要求（在大部分产品中这个值基本上在20~40倍左右）。

不过Kunt的话锋一转，谈到了一个令人吃惊的数据：在英特尔的技术中，写入放大率小于1.1，对于这个数据，Knut先生表示，这些来自于英特尔对于写入算法的优化，并因由这种优化英特尔产品的损耗效率也获得了提升，根据Knut的演讲资料的数据显示，在英特尔产品中，最大损耗与平均损耗的比例小于1.1，而传统产品的数据约为3–由于NAND周期的计算等于主机写入量乘以写入放大量再乘以损耗平均变量与设备容量的比值，英特尔的产品在同样32GB的容量下，将获得1500周期而传统的SSD产品则等于75000个周期，也就是说，其耐久性将为75000：1500，对于这个数据Knut先生表示，如果有兴趣的话，可以通过英特尔公司的技术部门进行进一步的验证。

在功耗方面，Knut先生表示，能效必须能够满足功耗测量过程中执行的工作量，无法完成工作的低功耗将是毫无意义的，虽然很多产品的功耗可以达到一个非常低的水平，但是由此带来的性能下降将使得这块SSD几乎变成了不可实用的产品。因此，英特尔提出了每IOP功耗的概念，Knut先生认为，今后用户在计算功耗时，一定要想明白功耗和在这样的功耗下所能执行的工作，即能够达到的IOP性能。对于性能方面，Knut并未做过多的阐述，他只是在演讲资料中列举了一些英特尔产品与其它产品的对照，从对照可以看出，英特尔的SSD比其他的SSD产品获得超过几倍的性能提升，也许这就是Knut先生所说的不同的设计产生不同的性能的结果吧。

对于SATA SSD，Knut先生认为，在现阶段，SATA的性能完全可以支持对SSD的读写要求，在用户应用SSD产品时，最重要的就是从实际工作角度出发，了解该产品的性能、功耗和耐久性，而一款产品在这三方面的表现，将完全取决于一款产品的设计，以及这款产品的写入算法效率以及是否能够在较短的NAND周期内支持较高的主机写入比率。

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