企業(yè)級、消費級、客戶級固態(tài)硬盤區(qū)別在哪兒
普通的分級方式將固態(tài)硬盤分為企業(yè)級和消費級。企業(yè)級產品對于穩(wěn)定性可靠性有極高的需要。人們非常容易將高性能與企業(yè)級聯系在一起,其實這是一個錯誤認知。根據使用環(huán)境不一樣,企業(yè)級也分為高性能、高容量、讀取敏感、寫入敏感等多種針對性型號。企業(yè)級產品之所以昂貴主要是貴在穩(wěn)定性上,這個穩(wěn)定性不單是指壞的少,還包括性能表現的一致性。下面我們就來詳細介紹一下:企業(yè)級固態(tài)硬盤是什么以及企業(yè)SSD和普通消費級、客戶級固態(tài)硬盤有什么區(qū)別?
什么是固態(tài)硬盤
固態(tài)硬盤(Solid State Drives),簡稱固盤,固態(tài)硬盤(Solid State Drive)用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤,由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成
什么是消費級固態(tài)硬盤
消費級一般就是家用產品,企業(yè)級相對來說穩(wěn)定性要求更高,適合企業(yè)數據存儲,但價格相應也會貴很多。工控一般對性能要求不高,對使用溫度范圍的要求廣一些。
大家能從京東淘寶以及各個線下電腦城買到的,則是零售消費級固態(tài)硬盤產品。它們擁有漂亮的包裝、完善的售后保障以及全面的技術支持服務。而如果貪圖便宜購買一些特殊渠道流出的OEM產品(如三星SM/PM以及一些洋垃圾拆機件)則會失去消費級產品應有的保障。
什么是客戶級固態(tài)硬盤
消費級有時會包含客戶級,客戶級大多是指商用OEM產品,比如預裝在品牌電腦中的固態(tài)硬盤。下圖是預裝在戴爾游戲本當中的東芝SG5系列,使用15nm TLC閃存,主控支持QSBC糾錯提升寫入壽命。
什么是企業(yè)級固態(tài)硬盤
企業(yè)級硬盤具有7*24小時不間斷作業(yè)能力,與桌面級硬盤相比,企業(yè)級硬盤最重要的不同之處在于可靠性,長時間運作,以及很高的MTBF(Mean Time Between Failure,平均故障間隔時間)啟動快,沒有電機加速旋轉的過程。
不用磁頭,快速隨機讀取,讀延遲極小。根據相關測試:兩臺電腦在同樣配置的電下,搭載固態(tài)硬盤的筆記本從開機到出現桌面一共只用了18秒,而搭載傳統(tǒng)硬盤的筆記本總共用了31秒,兩者幾乎有將近一半的差距。
簡單來說,企業(yè)級SSD硬盤產品,必須要能處理企業(yè)級的工作量,轉速必須達到15000轉,24小時不停循環(huán)工作,能常年處理數據。此外,它還必須具備4個主要屬性:速度、耐久性、數據完整性和系統(tǒng)構造程序友好性。并且,它的讀寫I/O指令要毫秒級響應,先處理I/O指令,然后移動數據。
相對固定的讀取時間。由于尋址時間與數據存儲位置無關,因此磁盤碎片不會影響讀取時間。基于DRAM的固態(tài)硬盤寫入速度極快。
企業(yè)級SSD與消費級SSD產品的偏重點
從上面兩張圖,可以看到:
1. 企業(yè)級更加注重數據的完整性,也就是對數據的安全性有苛刻的要求,而成本的比重只有5%。
2. 相反,消費級更加看重的是成本,對數據的完整性并不那么的看重,因為個人電腦對SSD有一定的容錯度,價格才是主導市場的關鍵因素。
過去,企業(yè)數據中心依靠其服務器中的硬盤驅動器 (HDD) 來滿足高數據吞吐量和低交易延遲,而如今越來越多這樣的企業(yè)數據中心面臨性能瓶頸,他們指望將固態(tài)硬盤 (SSD) 作為可行的存儲解決方案來提高數據中心的性能、效率和可靠性,并降低整體運營成本。
要了解各級 SSD 之間的差異,首先,我們應先了解 SSD 的兩個關鍵組件,即閃存處理器和用于存儲數據的非易失性 NAND 閃存。
在當今市場上,SSD 和 NAND 閃存消費主要分為三個組別:消費設備(平板電腦、照相機、移動電話)、客戶端(上網本電腦、筆記本電腦、Ultrabook(超級本電腦)、AIO、臺式個人電腦)、嵌入式/工業(yè)(游戲信息終端)與企業(yè)計算(HPC、數據中心服務器)。
然而,為企業(yè)數據中心選擇合適的 SSD 存儲設備會是一個長期而費勁的過程,這涉及了解眾多不同的 SSD 供應商和產品類型并對它們進行資格預審,因為事實上并非所有 SSD 和 NAND 閃存在制成時就完全一樣。
企業(yè)級固態(tài)盤和普通消費固態(tài)盤有明顯界限嗎
事實上針對各種固態(tài)硬盤的分級方法都有一定的局限性,比如東芝XG5名義上是客戶級產品,但由于固件強壯性高同時也可被用于部分企業(yè)級應用當中;東芝Q200名義上是零售消費級產品,但其實它是從東芝客戶級HG系列變換而來,繼承了高穩(wěn)定性的血統(tǒng)。
企業(yè)SSD和普通消費級SSD區(qū)別在哪兒:
1、容量
首先,它的存儲容量不同,因為,個人的數據比企業(yè)用戶小很多,有時甚至可以忽略不計,而企業(yè)用戶動輒成百上千TB的數據,所以,為了節(jié)省空間,企業(yè)對設備的存儲容量有很大的要求。因此,很多企業(yè),愿意選容量更大的設備,而普通固態(tài)硬盤雖然空間在增大,但主流的容量還在128GB、256GB之間,很難滿足企業(yè)用戶的需求。
2、可靠性
其次,可靠性不同,雖然,固態(tài)硬盤的技術在不斷的完善,尤其是在壽命方面已經能滿足普通用戶需求了。但對于企業(yè)用戶來說,SSD雖然沒有機械部件,但穩(wěn)定性更強。但使用壽命是個很大的問題,因此,大多數用戶購買欲望并不強。
NAND 閃存存在許多與其自身有關的固有問題,兩個最為重要的問題包括有限的預期壽命和自然發(fā)生的錯誤率。
在 NAND 閃存生產期間,每個 NAND 閃存顆粒均會經過測試并具有底層位錯誤率 (BER 或 RBER) 特性。
BER 定義了在沒有得益于糾錯代碼 (ECC) 的情況下在 NAND 閃存中自然發(fā)生的位錯誤的比率。閃存處理器糾正這些位錯誤的能力可以通過無法修復的位錯誤率 (UBER) 來說明,
JEDEC 委員會于 2010 年在文件“JESD218A:固態(tài)硬盤 (SSD) 要求與耐久測試方法”以及文件“JESD219:固態(tài)硬盤 (SSD) 耐久工作量”中定義和標準化的內容所述,企業(yè)級 SSD 在許多方面與客戶端級 SSD 存在差異,這些差異包括但不限于企業(yè)級 SSD 支持更為繁重的寫入工作量、更為極端的環(huán)境條件以及從比客戶端 SSD 更高的 BER 中恢復。
在使用 JEDEC 建議的 UBER 要求方面,將企業(yè)級 SSD 與客戶端 SSD 進行對比,企業(yè)級 SSD 要求每處理 1 萬萬億位 (~1.11 PB) 僅存在1 位經歷 1 次無法修復的位錯誤,而客戶端級 SSD 與此相比則是每處理 1 千萬億位 (~0.11 PB) 存在 1 位錯誤。
3、NAND存儲類型
最后,它們的存儲類型不同,目前我們常見的SSD,大多數是Flash芯片的產品,而Flash芯片是采用了“浮動門場效應晶體管”的晶體管來存儲數據,里面每一個晶體管都是一個“Cell”。此外,我國市面上,固態(tài)硬盤有三種,一是SLC、二是MLC、三是TLC,其中SLC為企業(yè)級用戶,SSD為消費級用戶,平常采用MLC和TLC類型。
4、性能
對于企業(yè)級SSD,在涉及處理數百萬字節(jié)隨機公司數據(包括在 CAD 技術圖紙上的協(xié)作、供分析用的地震數據(例如大數據),或者訪問供銀行交易用的全球客戶數據)的典型數據中心情形中,必須以最少的延遲量訪問存儲設備并可以涉及需要并發(fā)訪問相同數據的客戶端,而不會對響應時間造成影響。
對于消費級SSD,客戶端應用程序僅涉及單個用戶或應用程序訪問,在任何用戶或系統(tǒng)操作的最短和最長響應時間之間具有更高的容許值。
與消費級SSD不同,企業(yè)級SSD不僅針對訪問前數秒中的最高性能而且還針對使用更大的預留空間 (OP) 加以優(yōu)化,從而這些企業(yè)級 SSD 還能在較長時段內持續(xù)提供保持穩(wěn)定狀態(tài)的性能。
5、耐久性
對于可靠存儲 NAND 閃存單元的每個程序或擦寫 (P/E) 次數的數據位方面,閃存設備中所含的所有 NAND 閃存的此方面能力會有所下降,直至 NAND 閃存不再能夠可靠地存儲數據,此時,應將這類閃存從用戶可尋址的存儲池中除去,該邏輯地址會移至 NAND 閃存陣列上的新物理地址。
由于客戶端級 SSD 通常每周每天僅有 8 小時在充分利用,而企業(yè)級 SSD 必須能夠承受需每周全天 24 小時訪問數據的數據中心服務器的常見情形中繁重的寫入活動,所以企業(yè)級SSD一般采用SLC或者e-MLC,消費級一般采用TLC或者MLC。
不同固態(tài)硬盤在家用電腦上運行性能差別多大
下面讓存儲極客來簡單對比一下一塊200GB企業(yè)級固態(tài)硬盤、一塊東芝SG5 128G客戶級固態(tài)硬盤、一塊東芝TR200 240G家用消費級固態(tài)硬盤、一塊2TB機械硬盤在日常家用中的速度差異,使用Futuremark PC Mark 10的應用啟動測試,選取GIMP冷啟動與Chromium熱啟動兩個項目,分別代表大型應用程序首次啟動以及瀏覽器熱啟動的響應速度。
企業(yè)級固態(tài)硬盤200G:4.638秒、0.193秒
客戶級固態(tài)硬盤東芝SG5 128G:7.537秒、0.192秒
零售消費級固態(tài)硬盤TR200 240G:4.823秒、0.190秒
普通機械硬盤2TB:9.487秒、0.193秒
一張對比圖表更清晰:從此不用再迷信什么企業(yè)級、工業(yè)級產品了,他們未必會有專門為家用市場設計的產品適合你。
企業(yè)級固態(tài)硬盤和消費級、客戶級固態(tài)硬盤有什么區(qū)別的相關知識就介紹到這里了,除了以上幾點不同之外,我們在購買企業(yè)級固態(tài)硬盤時,還要注意接口問題。此外在建立RAID時,也要注意SSD的壽命磨損問題、工作類型和工作負載分析,這樣才不會造成后續(xù)的麻煩。