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设计驱动器以匹配工作负载

星星科技指导员 来源:嵌入式计算设计 作者:Sebastien Jean 2022-11-21 14:29 次阅读
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在制造过程中,工程师通常会提出一个设计,最终营销人员将推出,以鼓励企业和最终用户采用他们的特定空间。这种方法似乎适用于那些没有可能更适合他们的自定义创作的手段或资源的人。

例如,那些需要从其 SSD 获得一定性能水平的人可能会选择过度配置以实现他们想要的指标。但这是浪费资源来实现一个目标。更好的流程是制造商创建更有针对性的解决方案,以满足市场的严格需求。

典型的SATA SSD将具有许多NAND闪存芯片,可能还有一些DDR内存,以及一个控制器,该控制器将驱动器与具有内置固件的计算机互连以管理系统。这些驱动器的配置方式决定了适用于各种终端市场的容量、性能、预期寿命和成本属性。

NAND闪存中的每个单元都包含可以通过电荷打开或关闭的位。打开的位越多,容量就越高,但寿命越短,读/写速度越慢。与物理上相同尺寸但速度更快、耐用性更高的驱动器相比,使用单个单元意味着容量更小。单层单元(SLC)闪存通常用于企业设置,而多层单元(MLC)和三级单元(TLC)用于消费级产品。

将正确的驱动器与正确的功能相匹配可能是一个复杂的过程。领先制药公司的服务器场与移动电话或台式计算机中的闪存有不同的要求。消费级 SSD 经过精心设计,具有适合典型桌面工作负载的耐用性。它在 80% 到 90% 的时间内处于空闲状态,并经过调整以延迟其驱动器维护功能,直到空闲时间到来。企业级 SSD 适用于具有需要 5-9 正常运行时间、24x 7x 365 和其他高级存储功能的机架和存储机架的环境。对于某些行业来说,为其工作负载或环境部署哪种类型的闪存的差异可能并不明显。

为制造商提供案例

其中一个用例是数字内容创建,例如视觉效果、动画和视频游戏设计。创造性任务通常需要高持续的写入工作负载,这可能更适合企业级闪存,但不一定需要价格附带的高耐用性功能。通过设计不同类别的 SSD,创意内容制作者可以更好地满足他们的需求,而不会破坏银行。

群联认识到市场上有一种需求,而客户端 SSD 或企业 SSD 都没有满足,因此开始为使用计算机和写入密集型应用程序制作数字内容的人开发一类新型驱动器。开发具有最佳耐用性的 SSD 从控制器开始,扩展到固件,并贯穿整个硬件制造过程的每一步。群联优化了他们的 SSD 解决方案,以实现持续写入和卓越的耐用性,如企业硬盘,并降低复杂性和开销(如消费级硬盘)。该SSD使用基于机器学习算法的高级NAND和纠错技术,可最大程度地减少SSD耐用性的负担。

创客级 SSD 专为创建视频、照片、音频、特效等数字内容的人而设计;为软件开发目的编译代码的人;以及像Chia策划这样的加密货币农业。这些工作负载需要持续的写入带宽,而不是突发的。典型的 SSD 可能具有 0.8GB/s 的持续写入,而制造商级 SSD 可以实现高达 2.5GB/s 的持续写入。除了持续的写入速度外,这些驱动器还提供比客户端 SSD 更高的耐用性,而没有企业级驱动器的复杂性和开销。创客级 SSD 的运行速度与 RAM 光盘一样快,但耐用性是标准 SSD 的 30 倍。

创客级 SSD 利用 SLC 的更长寿命和速度性能属性,同时克服了大多数企业级渲染农场中 TLC 性能的限制。使用更高等级的NAND,创客级SSD增加了编程/擦除循环,降低了写入放大因子,并通过机器学习优化了LDPC。结合群联的 LifeXtension技术,Maker SSD 提供持久的媒体,可提高制作视频、照片和音频内容的人的生产力。

在每天 48 次写入的典型工作负载下,Maker 型号提供 250 天持续工作的耐用性,而 1TB 和 2TB Maker PRO 型号分别提供 338 天和 675 天,以提供比运行它们的计算机更持久的耐用性。典型的 SSD 在相同的工作负载下只能持续 38 天。

结论

在工程过程中,通常,设备的设计是为了适应硬件的限制而创建的。产品按照一些普遍接受的规范开发,这种设计成为跨各种解决方案使用的事实架构。当工作负载与产品的属性明确一致时,这非常有效 - 例如,企业部署SLC驱动器以为他们提供所需的速度,以支持其应用程序或客户端级闪存,当读取和写入周期不那么重要时,客户端级闪存可以处理文字处理或Web浏览。

但对于数字内容创建等这些用例,这些现成的方法意味着权衡取舍。如果渲染项目花费的时间只是现在的一小部分,那么产量会增加多少?对于一家小型摄影工作室来说,在没有超时错误的情况下处理照片的挫败感会减少多少?部署一个不需要您购买提供太多好东西的闪存级别的解决方案会更具成本效益?

好的设计意味着为最终用户设计适合他们需求的东西。通过为内容创作者创建一类新的 SSD,我们能够为创意类型提供他们所需的高耐用性和出色的持续带宽,而无需因部署企业级驱动器而产生沉重的负担。设计与工作负载相匹配的驱动器是一个很好的设计理念。

审核编辑:郭婷

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