MLC NAND闪存进军企业固态存储领域

瓶客

直到目前，人们还普遍认为只有SLC具有可以满足企业需求的性能和可靠性，而MLC NAND闪存更适合消费设备。\r\n\r\n然而，Fusion-io计划推出一种被称为SMLC（single mode level cell）的新型企业级NADN闪存，可以为用户提供可直接插入服务器、更快速和成本更低的PCIe固态硬盘存储。大多数主要存储阵列厂商提供固态硬盘的STEC目前也推出了一种被称为适合企业应用的MLC样本，为OEM合作伙伴提供了高达800GB的容量。\r\n\r\n现在的问题是，企业机构希望从更加廉价的固态硬盘中获得多少性能。\r\n\r\n市场调研机构Gartner研究总监Joseph Unsworth表示：“将企业级固态硬盘的成本降低下来的最好方法就是使用MLC芯片，它的成本是SLC的1/3～1/2。需要提醒的是，它的质量需要足够好可以在企业级固态硬盘环境中持续使用。”\r\n\r\nSLC仍然比MLC写入速度更高、更可靠\r\n\r\n成本更低的MLC可以在一个cell中保存两个或者三个bit，而且它的容量至少是SLC的两倍。但是由于写入速度较低和误码率更高，MLC缺乏SLC所具备的性能和可靠性。\r\n\r\n行业常用的损耗数据SLC为100000 program/erase，MLC闪存为10000。但是有行业报告显示，随着闪存提及越来越小，MLC的这一数据已经降低到了10000以下。\r\n\r\nFusion-io计划在该机推出的160GB和320GB SMLC ioDrive克服了MLC的一些缺点。这款SMLC产品使用了MLC闪存芯片，但是Fusion-io表示，它所采用更加精密的控制卡提供的写入速度相当于SLC，而且耐用性大大超过MLC。\r\n\r\nFusion-io首席技术官David Flynn表示，虽然Fusion-io的MLC驱动器可以用于企业内，但是最新的SMLC驱动器将为用户提供除了MLC和SLC之外的第三种选择。\r\n\r\nFlynn表示：“用户说，我需要这么多容量、性能和耐用性，但是他们却不愿意为此付出更多的钱。目前，他们面临一个艰难的抉择。你会在只需要很小容量的情况下购买更昂贵的SLC仅仅为获得所需的耐用性吗？或者，你会购买容量更大的MLC来获得足够的耐用性——尽管你并不需要这么多容量？”\r\n\r\n在有些方面，Fusion-io像对待SLC那样对待MLC。SMLC产品采用了单线程而不是多线程，以提升耐用性和性能水平。Fusion-io产品营销高级副总裁Lance Smith指出，SMLC产品将一个字位的数据映射到每单元一个字位，而MLC将多个字位的数据映射到一个单元内。\r\n\r\nSmith表示：“我们从MLC中获得了提升5倍的耐用性。”\r\n\r\nFusion-io SMLC较低的写入速度与他们的MLC技术不相上下。STEC表示，他们的OEM用户已经表示了对SLC/MLC混合模式的兴趣，在这种模式下，一个驱动器可能既包括用于写入用途的SLC，也包括用以保留数据的MLC。\r\n\r\nSTEC的OEM用户包括戴尔、EMC、惠普、HDS、IBM、NetApp和Sun。STEC的MLC支持与SLC相同的SATA、SAS和光纤通道接口。尽管STEC现在已经发布了针对企业用户的MLC产品，但是该公司高管表示，MLC和SLC之间一直是存在很大的性能差距。\r\n\r\nStetzer表示：“尤其是最近人们的兴趣逐渐高涨起来。MLC在量方面将继续增长。就可预见的未来，SLC将继续占主导地位。”\r\n\r\n为MLC在企业中找到一个位置\r\n\r\n目前已经有一家Fusion-io的用户对他们的MLC设备开始进行企业应用方面的测试。在线零售商Wine.com在他们的ERP数据库中对Fusion-io的160GB SLC ioDrives进行测试，并在去年秋季在固态硬盘存储中测试了密集交易零售卡应用。Wine.com 首席技术官Geoffrey Smalling表示，他们的数据库对Fusion-io的SLC产品来说太大了，所以他们尝试使用了320GB的MLC产品。\r\n\r\nSmalling坦言，他在阅读了关于MLC 10000次写入擦除、或耐用性和周期限制方面的博客文章之后非常担心。但是他表示，在Flynn给他解释了他们的损耗均衡算法、芯片级冗余性、纠错和系统检查以后，他大大松了一口气。\r\n\r\nSmalling表示，他印象最深刻的就是听说每个PCIe卡有4GB原始容量、另外在存储块发生损耗的时候有80GB空闲容量可替代。Fusion-io还开发了一项被称为Flashback Redundancy的类似RAID的功能，允许在发生严重芯片故障情况下闪存芯片进行备援，防止数据的丢失。\r\n\r\n如果Wine.com希望查看MLC ioDrives的损耗状态，他们可以借助Fusion-io的ioManager工具。Smalling表示，8个月之后，表格显示有超过99%的MLC驱动器容量仍然在使用状态中。\r\n\r\n尽管Smalling知道MLC的读取和写入速度比SLC慢，但是他认为这种MLC提供的80000 IOPS性能与他们之前采用的NetApp SAN技术相比的确是“天壤之别”。另外有一个预料之外的好处就是，他们可以将基于PCIe的MLC ioDrives直接接入到HP ProLiant DL380 G5服务器中，因为无论Wine.com还是他们的托管提供商都有很丰富的SAN专业经验。\r\n\r\nSmalling表示：“对我来说，SLC-MLC并不是需要担心的一个问题，问题更多的是交易冗余性。我们将RAID部署在服务器上，对服务器进行镜像。”他还表示，MLC产品5年的预计生命周期超过了他所预期的3年服务器更换周期。\r\n\r\nMLC是一种选择，而不是SLC的替代者\r\n\r\nGartner的Unsworth表示，虽然MLC被应用到某些领域，但是他并不认为MLC将在未来五年内取代SLC。Enterprise Strategy Group分析师Mark Peters表示，他预计MLC仍然是一个选择，而不是企业级SLC固态硬盘的替代者