是否使用 DRAM？DRAM 和无 DRAM SSD 之间的区别（以及其重要性）

如今，许多 SSD 都内置有 DRAM，但它并非总是必要的，甚至也并非有益的

作者谢恩·格林 | 2024年7月1日 | 全部, 企业, 精选

谈到 SSD，组织在容量、外形尺寸、性能等方面有多种选择。有这么多产品可供选择，了解哪些特性和功能最能支持公司的独特需求和工作负载非常重要。

在 SSD 功能方面，企业用户越来越普遍地选择一种特定的选项，即他们的 SSD 是否带有内置 DRAM。本文将介绍这些 SSD 之间的区别，并就每种类型最适合哪些用例提供指导。

什么是 DRAM 以及它在 SSD 上如何工作？

动态随机存取存储器（DRAM）是一种短期存储器，用于从个人电脑到智能手机等许多数字设备。它使计算机处理器能够以比从设备的标准存储驱动器中更快的速度访问数据。例如，在个人电脑上，DRAM 的缓存越大，用户可以同时打开和运行的应用程序就越多，而不会降低性能，因为处理器拥有大量可随时访问的数据缓存。

在 SSD 上，DRAM 用于多种用途：1) 作为将数据写入驱动器时的缓存，2) 作为索引元数据的存储位置以及 SSD 的 NAND 闪存单元中存储数据的数字地图，以及 3) 作为处理 SSD 和设备处理器之间的通信协议的中介。

SSD 存储数据时，会将数据写入这些内存单元，但每次将数据写入一个单元时，该单元的性能都会略有下降。为了防止某个单元的磨损速度比其他单元快，SSD 会将数据移动到不同的单元，这个过程称为 磨损均衡SSD 内部的 DRAM 会跟踪每个数据存储位置，因为它会不断从一个单元移动到另一个单元。当需要数据时，SSD 控制器会查看 DRAM 上的映射表并快速调用并提供数据。

大多数 SSD 都配有 DRAM，但如果 SSD 没有 DRAM，这并不意味着它没有数据映射。通常，无 DRAM SSD 上的映射信息将存储在 SSD 的 NAND 闪存本身中（与控制器上的一小块 SRAM 空间一起工作）或使用 SSD 的任何设备的主机内存缓冲区 (HMB) 中（例如数据中心的企业服务器或移动工作者使用的平板电脑）。HMB 本质上是 DRAM，但它位于主机上而不是 SSD 上。

带 DRAM 和不带 DRAM 的 SSD 之间的重要区别

表现

DRAM 与非 DRAM 之间的主要区别在于性能。DRAM 大约快 100 倍比 NAND 闪存更高效。这意味着使用 DRAM 在 SSD 上实现高性能更加简单。没有 DRAM 的 SSD 仍然可以提供高性能，只需一些额外的设计技巧即可实现。

在没有 DRAM 的 SSD 中，存储在 NAND 上的数据映射会使驱动器速度变慢（尽管 SSD 制造商可以通过复杂的 SRAM 资源利用和与 NAND 的协作来克服这个问题），尤其是在将数据写入内存单元时。这是因为虽然 DRAM 可以用新信息覆盖旧数据的单个字节而无需先将其擦除，但 NAND 闪存却不能。使用 NAND 闪存时，必须先擦除整个数据块，然后系统才能将新数据写入其中。

即使无 DRAM 的 SSD 使用设备的主机内存缓冲区（也是 DRAM）来存储数据映射，该 DRAM 模块通常比 SSD 上的内置 DRAM 距离存储模块远得多。因此，它仍然可能比带有 DRAM 的 SSD 慢。然而，如今的系统具有以下功能：数据（或缓存）预取这使得 HMB 能够正常工作并实现低延迟。同样，要获得与带有 DRAM 的 SSD 相同的性能会更麻烦一些，但这绝对不是不可能的。

价格

DRAM 并不便宜，因此带有 DRAM 的 SSD 比不带有 DRAM 的 SSD 更贵。据一位最近的文章，DRAM 和无 DRAM SSD 之间的价格差异约为 $15 到 $35。乍一看，这可能看起来并不多，但对于拥有 10,000 名员工、总共使用 15,000 台设备的组织来说，差异可能非常大。

能量消耗

DRAM 需要大量电力。事实上，卡内基梅隆大学研究人员的论文指出：“主内存 (DRAM) 消耗的电量占当今计算机总系统电量的一半。”部分原因是 DRAM 数据必须不断刷新。这意味着内置 DRAM 的 SSD 比无 DRAM 的 SSD 消耗更多的电量。随着当今组织在数据中心及其他领域提高可持续性，降低维持运营所需的电量是必须的。

耐用性

带有 DRAM 的 SSD 往往具有更高的耐用性，这意味着它们的使用寿命更长，这要归功于 DRAM 的磨损均衡机制。当 SSD 必须依靠 NAND 闪存来保存数据映射并处理与处理器的通信时，这些内存单元会磨损得更快。也许耐用性更高。

带和不带 DRAM 的 SSD 用例

带有 DRAM 的 SSD 非常适合：

- - 平面设计、视频编辑等高端内容 – 带有 DRAM 的 SSD 性能更高性能，非常适合图形和视频密集型应用程序，例如 Final Cut、Photoshop 或 AutoCAD。
  - 高性能计算 – 需要高性能的项目（例如使用大数据分析、AI 或机器学习的项目）将受益于带有 DRAM 的 SSD。当系统在高性能计算环境中被推到极致时，这些 SSD 的简化操作机制将带来优势。
  - 高端竞技游戏 – 当今的 AAA 游戏采用先进的技术，帮助玩家沉浸在游戏环境中。这些游戏需要配备 DRAM 的高性能 SSD，以避免出现延迟或停顿。
  - 数据库管理 – 在快速访问信息、低延迟和高吞吐量方面，拥有数据库服务器的组织将会欣赏带有 DRAM 的 SSD 所带来的改进的性能。

无 DRAM 的 SSD 非常适合：

- - 低强度应用 – 只要公司不需要访问图形密集型应用程序或其他依赖超低延迟的系统，没有 DRAM 的 SSD 性能略低就不会成为问题。简单的网页浏览和企业生产力软件通常不需要超高性能。
  - 可持续发展举措 – 大型组织可以通过使用无 DRAM 的 SSD 显著降低功耗。
  - 消费电子、嵌入式设备和工业设备中尺寸是关键因素 – 没有 DRAM，SSD 可以做得更小，因此它们在紧凑型设备中占用的空间更少。