【IT168 专稿】由英特尔公司主办的全球IT界高水平的技术论坛活动——2011英特尔信息技术峰会(Intel Developer Forum， IDF)，将于9月13日—15日在美国旧金山召开。自1997年，英特尔在旧金山举办第一届技术论坛以来，随着英特尔公司的不断强大，参与人数也不断增长，并成为IT技术最前沿的峰会。本次大会主题为“The Sky's Not the Limit. It's the Baseline”，将涵盖移动互联网、数字家庭、数字企业、技术和研究在内的整个计算通信生态系统。据英特尔透露，参与本次IDF大会的人数将达到5000人。

　　由于SSD的低能耗、高IOPS等特点，将越来越适用于数据中心，据有关资料显示，目前SSD在数据中心提供的容量大约占总容量的3.6%，这个比例看似很小，与传统的HDD还有很大的差距，但仔细回顾下SSD的诞生及发展，这个速度是惊人的。

　　当然，相比于HDD，SSD从时间上讲，还不是一个完全成熟的产品，目前许多的IT经理对于将SSD应用于数据中心中以优化关键业务还持怀疑态度，他们总是有这样或那样的疑问：SSD的性能能够持续不断吗？有助于提供额外的IOPS吗？我该如何整合和管理SSD层？真的对TCO有好处吗？打住！让怀疑的人继续怀疑吧！机会总是留给敢吃螃蟹的人的。

　　SSD的应用范围正不断增长，这主要是由以下几个因素造成的：1、特定应用服务器；2、目前已知的应用模式，大多数满足高访问量需求；3、耐用性测试。正是由于这些因素，与去年同期相比，SSD的出货量增长了245%。SSD也将迎来新的应用模式，目前比较热门的几个领域是内容交付、搜索索引以及近距离缓存等。

　　那么下一步我们应该做什么呢?

　　我们认为增加MLC的性能和耐用性至关重要。

　　MLC性能和耐用性

　　SSD耐久性

　　SSD的耐久性是指SSD能够承受的数据反复写入的次数，以及数据保存的有效期。由于NAND 闪存的耐久性是有限的，所以SSD的耐久性也是有限的。NAND耐久性主要用PE周期来衡量，一个PE周期是指将数据写入内存和擦除之前的时间段。而由于SSD采用了内部管理算法，这就导致额外的NAND写入会超出主机写入。SSD衡量的是主机TB级写入(TBW)。

　　写入放大因子

　　写入放大因子(WAF)=将主机的数据写入量分割成NAND数据写入量，写入方法因子高度依赖用户的工作负载和固件算法。超量配置允许用户在满足性能的前提下，最大限度地减少写入因子，评估工作负载以及由此产生的写入放大因子，可满足性能需求。最大限度地减少写入放大可增加SSD的耐久性。

　　多级单元NAND基础

多级单元NAND的基础

　　NAND程式设计与隧道氧化层降解

NAND程式设计与隧道氧化层降解

　　隧道氧化降解是降低耐久性的首要因素

　　由于隧道氧化层降解而产生的写入故障直接导致SSD的耐用性。

　　循环和编程精度

原始误码率的增加超出了ECC校验机制也将降低SSD耐用性

循环次数、循环率以及存储温度都会影响到数据的保存时间

SLC和ICL与循环的糟糕结合，也会大大影响数据的保存时间

　　此外，闪存的内在阵列问题也将影响SSD的数据保存时间。那么如何来解决上述的一系列问题呢?通过使用基于SSD的MLC技术可为数据中心存储提供高耐久性需求。

　　冗余技术可有效防止NAND故障

　　当用户将数据写入NAND时，将首先继续奇偶校验，并最终写入NAND中。一旦发生突发事件，ECC恢复数据失败时，可从其他未发生故障的模块中进行奇偶校验并成功恢复数据。

　　系统辅助重复读

　　MLC的位置改变超出了基准电压，导致读取错误，只要数据分布位置不是重叠的，就可对数据进行恢复，使用系统辅助重复读功能可读取电压经过的读取点。

　　后台数据更新

　　数据保存能力保障断电情况下的数据安全，即使在正常的SSD使用情况下，也并不能保证所有的静态数据都能被及时刷新，而利用BDR功能，能够保证长期处于闲置状态的静态数据能够被定时刷新。

　　先进的NAND工艺改进

　　改进工艺以延长NAND的耐久性，上图所示的是不同周期和不同工艺的数据耐久性测试。

　　先进的NAND的可靠性分级

　　在晶元和封装阶段，进行可靠性和耐久性基础分级，上图所示的是基于晶圆级别的分级。

　　内置先进的NAND优化程序

　　高耐久性技术(HET)将有更严格的分布程序，可大幅提高数据的持续保存能力，并确保性能和耐久性之间的平衡。

　　整体效果对比：HET vs MLC

　　上图显示，高耐久性技术在原始误码率方面有着明显的提升

　　JEDEC的耐久性验证

　　服务器应用程序上下电情况下的数据保存能力测试，数据保存时间较短的情况下，可增加耐久性。

　　Lyndonville耐久性

　　Lyndonville可靠性测试结果

　　结论

　　越来越多的数据中心需求已经超出了传统SSD所能提供的MLC能力，NAND不同的内在属性限制了SSD的耐久性和数据保存能力，JESD218标准提供了一种方法来验证SSD的耐久性，经上述测试数据表明，Lyndonville完全能够满足数据中心对成本和耐久性的需求。