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每當人們談?wù)?SSD（固態(tài)硬盤）和 HDD（機械硬盤）的時候，速度問題總是毫無爭議。SATA3 接口的 HDD 最大傳輸速度只有 550MB/s，實際使用中的連續(xù)讀寫速度最高大約 200 MB/s，但對于 SATA3 接口的 SSD 而言，連續(xù)寫入速度很容易就能達到 500 MB/s。
因此，在大數(shù)據(jù)處理越發(fā)重視存儲效率的當下，憑借著速度方面的絕對優(yōu)勢，SSD 在各個應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?HHD 的替代都是大勢所趨。比如在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，常用的 10K（10000 rpm）HDD 終將成為歷史。當與非網(wǎng)記者問到美光 5210 SSD 產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心的主攻方向時，美光存儲產(chǎn)品事業(yè)部企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)品首席技術(shù)市場工程師 Doug Rollins 很明確地說，其是 10K HDD 的替代品。
美光存儲產(chǎn)品事業(yè)部企業(yè)級固態(tài)硬盤產(chǎn)品
首席技術(shù)市場工程師 Doug Rollins
為取代 10K HDD 而設(shè)計
這樣看來，首先美光 5210 SSD 的設(shè)計理念是明確的——為取代 10K HDD 而設(shè)計。硬盤每分鐘最大可以旋轉(zhuǎn) 10000 轉(zhuǎn)，這是 10K HDD 命名的由來，相較于消費市場常見的 5400 轉(zhuǎn)和 7200 轉(zhuǎn) HDD，10K HDD 轉(zhuǎn)速更快，運行的速度更快一些。
然而，在云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能蓬勃發(fā)展的今天，HDD 在很多場景下已經(jīng)成為發(fā)展的短板，尤其是對數(shù)據(jù)中心中活躍數(shù)據(jù)的存儲?！癏DD ?供應(yīng)商為使其產(chǎn)品能夠吸引客戶，保持應(yīng)用于某些市場而付出了巨大努力，我們對此感到欽佩。顯然，最近大多數(shù) HDD 創(chuàng)新都集中在擴展容量，而不是性能上?！?Doug Rollins 也認為，HDD 并沒有積極地迎合大數(shù)據(jù)運算對于存儲性能的高要求，而是另辟蹊徑選擇在大容量方面去體現(xiàn) HDD 的性價比。
但這帶來了另一個棘手的問題，那就是超大容量的 HDD 一旦發(fā)生故障，重建數(shù)據(jù)的時間非常長，這會帶來更大的問題。這個時候，對于高性能存儲人們自然而然會去想用 SSD。按照 Doug Rollins 所說，NVMe 接口已經(jīng)為每個 2.5 英寸 SSD 提供了 15+TB 的容量，隨著時間的推移會繼續(xù)增加。
但之前 SSD 數(shù)倍于 HDD 的價格讓數(shù)據(jù)中心運營者望而卻步。美光 5210 SSD 是一次突破，2018 年 5 月上市的它當時是全球首款 QLC SSD。 Doug Rollins 表示：“5210 SSD 的 IOPS 明顯優(yōu)于 10K HDD，隨機讀取速度比最快的 10K HDD 快 175 倍，客戶對性能的巨大飛躍感到非常振奮，而且對比 10K HDD 價格相近?！?/p>
容量上的考量可以更加凸顯 5210 SSD 的針對性，“就 QLC 容量而言，由于 5210 是為取代 10K HDD 而設(shè)計的，沒有必要發(fā)布容量低于 960GB 的產(chǎn)品，因為目前銷售的大多數(shù) 10K HDD 的容量范圍是從 900GB 到 2.4TB（最大）不等。我們的容量是相一致的，實際上甚至更高，最大高達 7.68TB，以幫助提供價格合理的高容量數(shù)據(jù)中心 SSD?！?Doug Rollins 講到。
在性能、容量和價格之外，業(yè)界對于 SSD 和 HDD 的使用壽命誰更占優(yōu)這方面一直爭論不休，從質(zhì)保方面看，兩者是旗鼓相當?shù)模际?3-5 年。我們一般計算 SSD 的使用壽命都喜歡套用這樣的公式：總寫入容量=擦寫次數(shù) X 固態(tài)容量，不過 Doug Rollins 告知與非網(wǎng)記者，美光通過一系列附加特性和技術(shù)成功延長了 QLC 技術(shù)的使用壽命，超過了這個計算值，確保 5210 滿足 OEM 平臺的生命周期要求。
他指出，這些技術(shù)都已經(jīng)被應(yīng)用到 5210 SSD 上，“附加特性（我們針對數(shù)據(jù)中心的 5210 所特有的）自動、自主地擴展了 5210 的寫入能力。這是根據(jù)寫入量來完成的，目的是使 5210 能夠用于通用服務(wù)器和存儲，并取代以前使用的 10K HDD?！?/p>
“即使你不知道自己的工作負載，這種獨特的特性也可以減輕你對耐用性的擔憂。這一特性可主動、動態(tài)地管理 5210 的寫入負載，提高了性能穩(wěn)定度，增強了 5210 的耐用性，同時隨機寫入性能比典型的 10K HDD 更快?！?Doug Rollins 進一步講到。
SSD 久未平息的質(zhì)疑
對于 NAND 閃存而言，技術(shù)前進過程中得到的并非全都是褒獎，從 SLC、MLC、TLC 到 QLC 的發(fā)展一直被詬病。比如從 TLC 到 QLC，閃存顆粒的讀寫速度在下降。
這個問題很尖銳，但與非網(wǎng)記者還是決定將其拋給 Doug Rollins。他并沒有上來便否定這些質(zhì)疑，“關(guān)于 QLC 怎樣適用于存儲技術(shù)，市面上有著各種各樣的觀點。QLC 的讀取速度略低于 TLC，而寫入速度則低很多，這是由于 QLC NAND 固有的物理特性和每個單元存儲更多 bit 的數(shù)據(jù)造成的，當業(yè)界從 SLC 發(fā)展到 MLC，以及從 MLC 發(fā)展到 TLC 時，都曾出現(xiàn)過類似的折中情況。”
但他認為，客戶給出的積極反饋證明了 QLC SSD 是正確且成功的?！拔覀兊?QLC 技術(shù)大受歡迎，客戶非常認可這一定位，對 QLC 的需求持續(xù)增長，越來越多的原始設(shè)備制造商驗證表明了 QLC 技術(shù)的質(zhì)量和可靠性。5210 上市銷售已經(jīng)兩年多了，現(xiàn)在以其強大的質(zhì)量和可靠性在業(yè)界非常出名?！?/p>
Doug Rollins 指出，5210 SSD 從數(shù)據(jù)處理和安全兩個層面很好地完成了數(shù)據(jù)中心客戶的需求：
- 安全
5210 提供支持加密擦除和 TCG Enterprise 的自加密驅(qū)動器（SED）選項。所有 5210 SSD（SED 和非 SED）都支持 NAND 塊擦除和數(shù)字簽名固件。
- 數(shù)據(jù)處理
5210 已被很多美光的客戶部署，并幫他們實現(xiàn)成功。客戶的工作負載讀取的數(shù)據(jù)遠遠多于寫入的數(shù)據(jù)（商業(yè)洞察、分析、內(nèi)容分發(fā)、大數(shù)據(jù)、人工智能和機器學習等工作負載）時，則非常適合采用我們的標準 5210。
另外，他表示 QLC 技術(shù)的發(fā)展配合 2.5 英寸的 SATA 外形尺寸，使標準 2U 機箱的總機箱密度達到了 184TB，高于搭載 12TB 7.2K 3.5 英寸 HDD 的 144TB。
QLC 和 TLC 是互補技術(shù)
人們對于 SSD 的另一個討論是“前浪”是否會被“后浪”拍死在沙灘上——QLC SSD 在容量方面體現(xiàn)出更好的性價比，是否會讓 TLC SSD 退休，尤其是在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域？
Doug Rollins 再一次強調(diào)了美光的立場：5210 SSD 優(yōu)化了以前由 10K HDD 提供服務(wù)的應(yīng)用和工作負載，是 10K HDD 的替代品，而 QLC 和 TLC 實際上是互補的技術(shù)。
“QLC SSD 將在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中增強和補充 TLC SSD。我們預(yù)計 TLC SSD 將繼續(xù)用于混合用途的工作負載以及需要極高性能和耐用性的配置中，QLC 將占據(jù)‘暖’存儲容量層（在分層環(huán)境中），而在冷層中由 HDD 補充，因為這里不需要為更高的性能而支付更多的費用。” Doug Rollins 解釋到。
沒有一對多替代，沒有“同門相殘”，作為 QLC SSD 的積極推動者，美光的目標是極為堅定的——5210 SSD 是 10K HDD 的精準替代。如 Doug Rollins 所言，10K SSD 是數(shù)據(jù)中心的經(jīng)典產(chǎn)品，但當你看到了一個 IOPS、可靠性和能效更出色的產(chǎn)品，那你還會用 10K SSD 嗎？
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