李 煒
(中電??导瘓F有限公司研究院,浙江 杭州 311121)
隨著大數據和云計算的發展,海量的數據需要進行存儲。另一方面,隨著新型存儲介質技術的發展,NAND閃存(NAND FLASH)工藝的進步和良率的不斷提升,QLC等先進閃存的不斷產品化,固態硬盤(Solid State Disk,下文中簡稱SSD)的成本已經下降至接近企業級機械硬盤 (Hard Disk Drive)的水平。SSD在服務器、數據中心、存儲系統以及日常消費電子產品中的應用越來越廣泛。
SSD有兩種典型應用場景,即消費級應用和企業級應用。在消費級應用領域,SSD主要是以卡、便攜式移動硬盤以及筆記本電腦、手機移動存儲的形式出現,比如在蘋果手機中,已經內嵌了BGA封裝的NVMe SSD。在企業級應用領域,SSD主要是以PCIe接口的板卡、SAS/SATA企業存儲盤的形式出現,接口形態一般是U.2、EDSFF等。
SSD的功耗指標,直接影響到產品競爭力。在筆記本及手機等便攜式移動設備中,SSD過高的功耗會造成待機時間縮短,從而影響用戶體驗。在企業應用中,由于企業級SSD大多運用在數據中心,一個數據中心里會有成千上萬的服務器,每個服務器機柜里都會有幾十塊乃至上百塊固態硬盤,SSD過高的功耗會造成數據中心整體發熱量增大、耗電量上升和企業用戶整體擁有成本 (Total Cost of Ownership,TCO)增加,也會造成服務器的散熱設計難度增大;同時,高溫環境會嚴重影響NAND FLASH介質的壽命,從而減少SSD的壽命,影響整個數據中心的穩定性。
如圖1所示,主流的固態硬盤由下面幾個主要部件組成。
(1)固態硬盤控制器芯片(SoC)
控制器芯片作為SSD的大腦,控制著數據和命令的傳輸流程?!?br>