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Silicon Motion的最新FerriSSD®可在BGA-SSD中提高服务器性能
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简介

在过去数年中,固态硬盘 (SSD) 在消费设备中的数量不断增加。这不足为奇,因为目前服务器利用 SSD 的出色性能紧跟大幅增加的数据流量步伐,而传统硬盘 (HDD) 无法满足这一需求。

SSD 应用于服务器的一大领域是启动盘,因为有许多原因使得 SSD 作为启动盘远强于 HDD。首先,SSD 更快 - HDD 可能需要数分钟来启动服务器,而 SSD 只需几秒钟即可。之所以有如此大的提高,是因为 SSD 通过快速 NAND 闪存技术而不是通过旋转磁盘进行驱动。因此,SSD 在执行随机读取/写入操作和提供超快性能方面胜过 HDD - 尤其在启动顺序中检索小文件读取方面。其次,由于 SSD 没有运动部件 (与 HDD 不同),可承受较高环境温度和振动,因此可靠性更强。

在一台服务器中,启动盘的性能是至关重要的 - 通过更快的启动 SSD,服务器的整体系统性能可大幅提高。例如,当服务器 DRAM 满载后,操作系统必须将部分“次要”数据转移到启动 SSD,为新的数据请求腾出空间。这一“交换”过程创建了虚拟内存映射,因为此过程让服务器在有限的 DRAM 内存空间中运行。而传统较慢的 HDD 受困于较慢的延迟时间,因为 HDD 必须从存储盘中读取“次要”数据并写入到存储盘。因此,在启动 SSD 中启用的数据交换提高了整体系统性能。

嵌入式 SSD 的小尺寸因素使得它完全适合作为服务器启动盘。与 HDD 相比,采用嵌入式 SSD 作为服务器启动 SSD 更具性价比,因为基本的 HDD 一般配备最低容量 (通常以千兆字节),最低价格为约 $50,而启动 SSD 一般配备 128GB 或更低容量,使整体成本降低。此外,启动 SSD 的具有功耗远低于传统的 HDD、可节省昂贵的服务器空间、降低整体拥有成本以及提供更多所需选项等优势。

FerriSSD 单一封装服务器级 SSD

许多的服务器现已配置了带 SSD 的启动盘。启动 SSD (如 Silicon Motion 的FerriSSD) 一般作为 SSD 模块安装 (使用 SATA DOM 或 M.2 尺寸) 或通过 BGA-SSD 直接安装在PCB板上。FerriSSD小巧体积能够置于服务器小机箱内的任何位置,包括 MicroServer 相当有限的空间内。

FerriSSD配备了 Silicon Motion 专利的IntelligentScan和DataRefresh技术,可智能地激活自我扫描功能以防止潜在的数据丢失;自我扫描功能可按环境温度、擦除计数、读取计数及相关联因素进行智能调整。FerriSSD的独特功能(FastWrite*、PowerShield** 和DataPhoenix***)经专门设计,可协助在突然断电的情况下确保不会令数据丢失,即便在突然停机的情况下也不用担心。

采用 FerriSSD 作为启动 SSD 将提高整台服务器的性能、消除潜在的停机时间、降低总拥有成本、提高客户和用户的满意度。

• 小型 BGA SSD

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服务器启动 SSD 没有标准尺寸。FerriSSD为小型 BGA SSD 尺寸设计,可轻松放入服务器的窄小空间内。FerriSSD的小型化封装 (16x20 毫米) 尺寸可直接接合在主板上或放入用户选择的模块:M.2 (2230、2242 等)、MO300A、MO297、各种 SATA DOM 模块或甚至是 2.5” 模块。FerriSSD通过其行业标准的 1 毫米球间距大小,为机械工程师提供了最简单的布局、最容易的生产环境。除使用标准模块尺寸外,FerriSSD还可直接接合到主 PCB 或以 OEM 的专利尺寸设计。

• 全球最佳性能的 BGA-SSD

Silicon Motion 最新的FerriSSD的尺寸轻薄小巧,但这是世界上最快的 BGA-SSD,它为持续运行提供了超强的性能和出色的可靠性 - 使得启动 SSD 成为完美的选择。下表显示了FerriSSD在各种配置和模式下 (SLC 或 MLC) 的性能技术规范。

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FerriSSD的主要功能

Silicon Motion 已将FerriSSD设计为完全嵌入式的存储解决方案并容纳了专利技术的硬件和固件,以支持一系列行业领先的功能。其功能包括:
- 高级 NAND 闪存管理,包括纠错、坏块管理、运行状况监视以及自动还原
- 带DataRefresh的IntelligentScan可提高数据保护和读取干扰保护能力
- **PowerShield针对突然断电情况提供了先进的保护,而 ***DataPhoenix则提供了即时数据还原。
- 全面的耗损均衡在所有 NAND 单元中的编程/擦除周期均匀分布;结合低写入放大系数,使得内存使用寿命最大化。
- 可在商用 (0°C 至 70°C) 和工业温度等级 (-40°C 至 85°C) 中实现。
- SLC、SLC 模式以及 MLC NAND 闪存类型符合您的预算
- 容量:1GB 至 128GB (256GB:2016 年下半年)

FerriSSD的专利特性

正如此白皮书前面提到的,FerriSSD包含固件是完全嵌入式的存储解决方案。它提供了可自定义固件,支持自监控、分析和运行状况报告,所有的设计旨在设计高可靠性的启动硬盘。以下是FerriSSD的部分杰出功能:

• 100% 全范围筛选提供了低dPPM

在服务器应用中,任何缺陷都可导致停机 - 这是不可接受的情况。作为最有效的防护措施,所有的 FerriSSD 都按客户要求的温度 (商用级温度或工业级温度),在装运前进行 100% 的筛选。大规模生产时,通过 Silicon Motion 的支持以全温度范围在板上进行烧录,潜在的弱单元将被有效筛选掉,从而防止在使用过程中停机。从多年使用 Silicon Motion 的 NAND 进行专利工艺设计的经验来看,FerriSSD极低的dPPM能够满足当今实际嵌入式服务器市场的严格要求。

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• 服务器级数据保护:带DataRefresh的IntelligentScan

在服务器启动 SSD 应用中,大多数是全天候不停机读取。最常见的问题是过度读取造成的读取干扰,以及由服务器机箱内高温引起的潜在数据保存损坏。在企业计算领域,数据丢失保护远高于客户端的计算。虽然保护静态数据 (数据实际上保存到存储媒体) 也是非常重要的,但至关重要的是保护 SSD 中保存的数据。SSD 必须保证所有的数据写入到硬盘并加以保护。

SMI 已加入并设计了FerriSSD的独特保护:带DataRefresh的IntelligentScan业已证明其在高温下对读取干扰和数据保护特别有效。

通过 Intelligent Scan,FerriSSD的固件将对变化中的使用环境作出响应,以智能决定扫描 SSD 的位置、时间和频率。根据阈值和自适应算法,在闲置时进行扫描,以决定根据严重优先级进行扫描的单元 (如温度计数、读取计数和其它因素)。

当IntelligentScan识别出过压单元后,SMI 拥有专利的DataRefresh功能被激活以进行充电、修复或撤出单元块。由于结合了IntelligentScan和DataRefresh,与一般的 NAND 技术规范相比,FerriSSD能够大大延长其使用寿命。

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• *通过FastWrite进行快速数据保存保护™

出现意外断电时,SSD 无法退出其最后的操作。这会导致当前写入数据永久性损失以及之前存储数据的损毁。为防止这一情况的发生,传统的服务器必须部署昂贵的 UPS (不间断电源) 或 NVDIMM-N (非易失性双列直插内存模块) 来处理此类情况。

在突然断电时,FerriSSD通过其FastWrite选项提供了保护,该功能可降低所需的 UPS 容量并完全取代了 NVDIMM-N。FastWrite可以 2~3 倍的写入速度 (与典型的 MLC 写入速度相比) 写入到保留的区域,让 DRAM 数据转储达到最大的写入速度;在突然断电时,此功能可在断电前将所有的 DRAM 数据快速保存到FerriSSD。

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• 远程固件更新功能

全球许多采用我们的 Ferri-SSD 启动 SSD。FerriSSD拥有专利的远程固件更新功能,只要有 Internet 接入,可让我们的合作伙伴能够随时随地即时远程更新 SSD 固件。启动 SSD 可在运行时完成固件更新(不到一秒钟)而不影响日常服务。

结论

FerriSSD是 Silicon Motion 的 NAND 闪存存储解决方案优势的又一明证。FerriSSD具有Silicon Motion先进的特色固件技,如针对突然断电损失的先进保护、即时数据还原、纠错、坏块管理、运行状况监视以及自动还原,以及 Silicon Motion 拥有专利的FastWrite。

FerriSSD代表了完全嵌入式存储解决方案,集性价比和高性能于一体。由于没有机械运动部件,它可承受较高的环境温度,从而延长服务器的使用寿命。还一个额外的好处,即它不需要高容量,其小巧的设计节省了空间。功耗较低,工作温度较低,其降低了停机情况。此外,它提供了弹性的 PCB 设计,并具有当今竞争市场中的一个重要好处 - 低成本生产。

当从整体考虑时,这些事实决定了作为一个嵌入式 SSD,为什么FerriSSD的服务器启动盘在可靠性、节省成本和整体效益等方面远胜于 HDD。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2015-12-4)
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