讀取密集型 SSD

作者彼得·克梅洛和安迪·希金波坦姆 | 2022 年 4 月 4 日 | 全部, 企業

視頻點播等讀取密集型應用對固態硬盤 (SSD) 提出了一系列獨特的要求。這不僅僅是性能問題。適用於讀取密集型應用的最佳 SSD 具有高機架密度、低功耗、快速塊傳輸和快速響應時間。 Phison 的 ESR1610 系列滿足這些標準。

大量閱讀意味著什麼？

應用程序將數據讀取或寫入存儲設備。有時，閱讀和寫作之間存在平衡。在這種情況下，應用程序以大致相等的比例創建新數據（寫入）或從設備讀取舊數據。在存儲行業中，通常以相同比例對 SSD 進行寫入和讀取的應用程序被視為“混合用途”。一些應用程序是寫入密集型的，這意味著它們幾乎總是生成需要寫入存儲的新數據。示例包括數據庫記錄和視頻監控。相比之下，讀取密集型應用程序從存儲設備提取數據的頻率遠遠高於寫入數據的頻率。

讀取密集型應用程序示例

有很多讀取密集型應用程序的示例。其中大多數涉及最終用戶體驗數據或需要多次處理相同的數據。例如：

- - 零售網站——客戶需要查看有關產品的照片和文本，電子商務應用程序從存儲中讀取這些照片和文本。
  - 醫學成像——醫療保健專業人員需要查看 MRI、X 射線等。
  - 視頻點播——觀看者觀看從存儲設備播放（讀取）的視頻。
  - 社交媒體——用戶可以查看從存儲中讀取的文本、圖像和視頻。
  - 讀取密集型數據庫——用戶需要多次使用現有數據集，但不經常更改它。
  - 機架存儲公司——為視頻流、社交媒體和讀取密集型數據庫創建專用設備。

多種趨勢推動了對讀取密集型 SSD 的需求。一是數字內容的增長和消費者對內容豐富體驗的需求的增長。其他相關趨勢包括社交媒體和數字化轉型，其中通常包括內容流。這些因素產生了對大容量存儲的巨大需求，並且該存儲針對讀取密集型應用程序進行了高度優化。

讀取密集型應用程序的挑戰

支持讀取密集型工作負載可能具有挑戰性，特別是對於超大規模企業和邊緣計算基礎設施提供商而言。存儲管理員擔心似乎永遠沒有足夠的容量來支持讀取密集型應用程序。資格週期，或者工程師在新一代 SSD 安裝到設備之前測試和驗證其性能良好所需的時間可能會很長。為了降低功耗和冷卻成本，這些應用程序需要高機架密度，以佔用固定空間的千兆字節 (GB) 存儲量來衡量。總體而言，超大規模企業和邊緣計算公司正在以他們能找到的最小外形尺寸尋求每 GB 最佳性價比的讀取密集型存儲。這並不是一個容易的任務，儘管這種情況正在開始改變。

讀密集型SSD的特點

讀取密集型 SSD 與專為寫入密集型或混合使用工作負載設計的主流 SSD 具有不同的特徵。讀取密集型 SSD 通常由三級單元 (TLC) 或四級單元 (QLC) NAND 閃存製成，每個 NAND 單元分別存儲三位或四位。

每單元位數更高，使得 QLC SSD 比 TLC SSD 或每單元兩位 (MLC) 的 SSD 更便宜。行業分析師預測，QLC SSD的價格將明顯低於同等容量的TLC SSD。每個單元的位數越多，編程和擦除 (P/E) 週期就越少；然而，較低的 P/E 週期率不會影響驅動器的使用壽命，因為應用程序主要是讀取密集型的。在這種情況下，發送到 SSD 的寫入量不會對設備的整體壽命產生不利影響。

群聯如何滿足讀取密集型應用的需求

群聯是唯一一家提供針對讀取密集型應用進行優化的 2.5 英寸 15.36 TB 7 毫米 SATA SSD 驅動器的供應商。正如群聯 ESR1610 系列所體現的那樣，它提供了最高的機架存儲密度。該系列具有低功耗以及用於讀取數據的快速塊傳輸的特點，這對於讀取密集型應用至關重要。 ESR1610 系列還提供快速的命令響應時間，這被稱為高質量服務 (QoS) 命令時間執行。

ESR1610 具有傳統的 6 GB/s 串行高級技術附件 (SATA III) 接口。它是一個可定制的SSD平台，擁有世界上最大容量的2.5英寸SATA。該驅動器可在 QLC NAND 閃存中存儲高達 15.36 TB 的數據，使 ESR1610 在性價比方面具有競爭力。

它提供約 550 MB/s 的最大可用性能，明顯快於任何 SATA 硬盤驅動器。這種性能適合大多數讀取密集型應用，並且傳統接口進一步使驅動器物有所值。

ESR1610為標準尺寸，厚度僅為7mm。該驅動器適用於目前厚度為 7 毫米或以上的任何 2.5 英寸硬盤驅動器 (HDD) 插槽，從而可以輕鬆升級以更換 HDD 或安裝到最初為 HDD 製造的機箱中。

超大規模數據中心的一些 IT 經理已經利用了 ESR1610 系列 SSD，並將其安裝在 4U 機架機箱中，每個機箱最多可容納 72 個 2.5 英寸驅動器，容量高達 1.1 PB。一個完整的 48U 機架最多可存儲 13 PB 的數據，適合讀取密集型應用。

Phison 也很獨特，因為它生產控制器和固件以及 SSD 本身。該公司在 SSD 開發和製造方面的專業知識涵蓋了內部技術的每個關鍵領域。結果是低功耗下性能的最佳組合。群聯電子為 ESR1610 系列提供全球客戶支持和 5 年保修，確保客戶的讀取密集型應用程序始終順利運行。要了解更多信息群聯ESR1610系列，訪問 https://www.phison.com/en/s12dc-enterprise-customizable-platform