Después de la aparición de SSD de estado sólido, la situación del mercado comenzó a cambiar rápidamente, proporcionando un aumento en la velocidad de transmisión de datos, pero las nuevas unidades también tienen sus propias características, que deben tenerse en cuenta al elegir.
Recientemente, la principal opción de disco para los centros de datos empresariales es el disco duro clásico con interfaz SAS-SCSI adjunto en serie. La velocidad del husillo es de 15.000 rpm, la velocidad de transmisión es de 12 a 24 Gb/s y tiene un controlador que admite la corrección de errores y los indicadores de tiempo de actividad.
La tecnología actual todavía tiene mucho que ofrecer, especialmente si sabe qué elegir y por qué. Tecnologías como: SLC, MLC, TLC. A diferencia de las unidades de disco duro, las unidades de disco duro utilizan placas magnéticas giratorias para almacenar datos, y los cabezales magnéticos especiales con motores paso a paso leen las cargas magnéticas. Los SSD utilizan componentes semiconductores para esto.
La falta de elementos móviles tiene muchas ventajas, pero también desventajas: los recursos de memoria. Los SSD modernos se basan en la tecnología NAND, que fue inventada por Fujio Masuoka, un profesor japonés que trabaja en Toshiba.
Una de las principales características de la memoria NAND es el número garantizado de ciclos de reescritura, después de los cuales la unidad puede distorsionar la información o simplemente funcionar mal debido al desgaste gradual o degradación de la estructura semiconductora que almacena los datos.
Los SSD modernos se basan en la tecnología NAND, que fue inventada por Fujio Masuoka,
Para cada tipo de memoria flash, existe un límite en el período de cobertura. Este número determina cuántas veces se puede cambiar el valor de una ubicación de memoria flash antes de que su desgaste sea peligroso para los datos. Este número varía según el tipo de memoria: SLC, MLC o TLC. Tipo de memoria Número de ciclos de reescritura TLC 500-1000, cromatografía de capa fina (3D NAND) 3000-5000 MLC 3000-5000 SLC 90.000-100.000
La vida útil estimada de los discos MLC, que registran 20 GB de información por día, con un factor de reescritura de 6, supera los 13 años. De hecho, el recurso de un disco SSD en particular depende no solo de la memoria flash, sino también del algoritmo utilizado por el controlador en el ciclo de escritura y sobreescritura.
Antes de escribir datos en el SSD, debe preparar un lugar eliminando páginas antiguas según sea necesario, de modo que la estructura de reorganización completa se pueda escribir en un bloque limpio más adelante. Por lo tanto, el volumen de operación real de escritura / reescritura de la unidad de memoria flash es siempre mayor que el volumen de operación inicializado por el usuario, porque en algunos casos incluso agregar unos pocos bytes hará que se borre todo el bloque y se escriban posteriormente.
El ciclo de vida depende de la razón del algoritmo implementado en el controlador. Las unidades de estado sólido como las de Kioxia utilizan controladores y memoria patentadas, lo que le permite configurar de manera óptima sus parámetros operativos y garantizar una larga vida útil y un costo aceptable.
Como ejemplos de tales soluciones, podemos considerar las series de SSD KIOXIA CD6-V y CD6-R, que se basan en una memoria TLC 3D de 96 capas y también son fabricadas por KIOXIA para proporcionar a los discos un centro de recursos adecuado para ultra grandes datos de escala. Interfaz: SATA o PCI-E La velocidad del disco SSD está determinada principalmente por su interfaz de conexión:
-Para SATA III, el ancho de banda real máximo de la interfaz no supera los 600 MB/s, por lo que la unidad SSD de esta interfaz se utiliza cuando se requiere compatibilidad con versiones anteriores y no se necesita alta velocidad
-Para PCI-E 3.0 x4, el ancho de banda real es de aproximadamente 31,5 Gb/s (3900 Mb/s).
-Para PCI-E 4.0 x4, el ancho de banda real es de aproximadamente 63 Gb / s (7877 Mb / s). Las unidades SATA III son más baratas que las unidades PCI-E porque utilizan una versión más simple de la memoria TLC.
Por ejemplo, las unidades de la serie HK6-V diseñadas para centros de datos de escalamiento horizontal brindan baja latencia, rendimiento constante y menor consumo de energía, al mismo tiempo que utilizan 3D TLC BiCS FLASH de 64 capas.
La mejor opción para sistemas de alta carga es la serie CD6-V con interfaz PCI-E 4.0 x4. Índice de confiabilidad: TBW, DWPD, MTBF. El parámetro importante al que se debe prestar atención al elegir SSD para centros de datos son sus parámetros de confiabilidad.
Estos incluyen el total de bytes escritos (TBW), escrituras de unidad por día (DWPD) y los parámetros más familiares de tiempo medio entre fallas (MTTF). TBW muestra cuánta información se puede reescribir sin errores.
Suele oscilar entre decenas de terabytes y decenas de petabytes. Para calcular la vida útil del disco en función de TBW, debe dividirlo por la cantidad de datos reescritos todos los días. Ejemplo: El TBW del disco es de 100 TB y el volumen de grabación diario es de 25 GB. Entonces 102400/25 = 4096 días o 11,2 años.
Sin embargo, debe entenderse que la cantidad de datos reescritos todos los días es un parámetro bastante impreciso, especialmente a largo plazo. DWPD muestra la cantidad de veces que se puede reescribir la unidad completa por día dentro de un cierto período de tiempo, que generalmente proviene del período de garantía del fabricante (3 o 5 años).
La fórmula para calcular DWPD: Capacidad de cobertura de la capacidad total del disco duro por día = (TBW SSD, TB × 1000) / (365 días × año × capacidad SSD del usuario, GB). Cuanto mayor sea el valor DWPD, mayor será la durabilidad del disco. Por ejemplo, el modelo de disco KIOXIA utilizado en el centro de datos tiene un DWPD de 1 a 3 MTTF; en teoría, este parámetro debería mostrar el tiempo promedio antes de que ocurra una falla en el disco.
Sin embargo, en el caso de las SSD, MTTF mide la probabilidad de que una de las unidades lanzadas falle durante el período de garantía declarado de este tipo de unidad. Por lo tanto, no debes esperar que el disco se ejecute 2,5 millones de horas antes del primer error.
Consumo de energía, cifrado y otras recompensas.
Al construir un centro de datos, no solo son importantes la velocidad y la confiabilidad del disco, sino también las características del consumo de energía, la disipación de calor y los medios para garantizar la seguridad de los datos. Por ejemplo, el SSD de la serie Kioxia CD6 en el centro de datos reduce la disipación de calor, con un consumo de energía efectivo de 13-19W.
Seis modos de administración de energía le permiten ajustar de manera flexible el consumo resultante cuando se implementa en almacenamiento de alta densidad. Además, estas unidades están equipadas con protección PLP contra fallas de energía y transferencia de datos. Para garantizar la seguridad de los datos, los discos duros de Kioxia son compatibles con Sanitize Instant Erase, incluido Crypto Erase y Self Encrypting Encryption (SED).
En conclusión, hoy en día, SSD es la mejor opción para construir centros de datos empresariales. Son compactos, tienen bajo consumo de energía y baja disipación de calor, las características de mayor velocidad y excelente confiabilidad, y el costo es moderado.
En resumen, estas características permiten que los SSD se utilicen no solo para el almacenamiento de big data de alta velocidad y gran capacidad, sino también para centros de datos a gran escala para la informática de alto rendimiento.
