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闪存存储常见问题及术语定义

2016-07-29 17:40 EMC中文技术社区

      闪存存储是指将闪存用作存储介质。闪存有多种使用形式,主要用于主内存、内存卡、USB 闪存驱动器和固态驱动器。相比传统旋转式硬盘驱动器,闪存存储可大幅提升性能。虽然它们的每GB成本较高,但可以通过重复数据消除和压缩等数据减少技术削弱这一缺陷。


      换个角度来看,闪存存储大幅降低了单位操作成本,即每IO成本。这可以为大多数业务工作负载以及虚拟数据中心部署节省大量资金成本(后者在现代数据中心几乎已普遍存在)。虚拟化导致单位服务器的 IO 密度大幅上升;通过利用闪存存储技术,可显著影响此工作负载模式,使其性能提高、成本降低。


本文将介绍闪存存储一些常见问题的解答以及相关术语定义。



 

常见问题解答:


  1. 什么是闪存存储?它有什么用?

    闪存存储指的是任何使用闪存的存储库。闪存有很多不同的外形尺寸,您可能每天都在使用闪存存储。闪存存储可以说无处不在,从通过USB连接到您的计算设备上的简单电路板上的一块闪存芯片,到您的电话或MP3 播放器中的电路板,再到完全集成的“企业级闪存磁盘”- 连接许多芯片并且具有特定外形尺寸的电路板,用以代替旋转磁盘。闪存存储无处不在!

  2. 什么是闪存存储SSD?

    固态磁盘或企业级闪存磁盘(EFD)是一种完全集成的电路板,上面集成了许多闪存芯片来代表一个闪存磁盘。SSD 主要用于替代传统的旋转磁盘,它在MP3播放器、笔记本电脑、服务器和企业存储系统中都有使用。

  3. 闪存存储和SSD的区别是什么?

    闪存存储指的是任何可以用作存储库的设备。闪存存储可以是简单的 USB 设备,也可以是完全集成的全闪存存储阵列。固态磁盘(SSD)指的是用于代替旋转介质的集成设备,常用于企业存储阵列。

  4. 闪存存储和传统硬盘有什么区别?

    传统硬盘利用旋转盘片和旋转磁头从磁性设备读取数据,类似于传统的留声机;闪存存储利用电子介质或闪存,以大幅提升性能。闪存消除了旋转延迟和寻道时间,而正是它们造成了传统存储介质的延迟。

  5. 全闪存阵列和混合阵列有什么区别?

    混合存储阵列使用旋转磁盘驱动器和闪存SSD的组合。在配备恰当软件的情况下,混合阵列经配置后可以提高总体性能并降低成本。全闪存阵列只支持SSD 介质。

 

术语定义:

 

    闪存(Flash Memory)

    闪存是一种非易失性读/写半导体存储器,用于固态存储设备。闪存在单元中存储数据位。最初,闪存被设计为每个单元存储一位,这称为单层单元(SLC)闪存。之后的各代闪存产品都被设计为每个单元存储两位或多位。这称为多层单元(MLC)闪存。当然,与SLC闪存相比,MLC闪存是密度更高的内存,因而MLC闪存每位的成本也就比 SLC 更低。不过,MLC闪存的耐久性低于SLC闪存。


    垃圾数据收集(Garbage Collection)

    垃圾数据收集在后台运行,它累积之前标记为删除的数据块,对各个“垃圾”数据块执行完整的数据块擦除,然后返还回收的空间,以供后面的数据块重新使用。


    SSA(Solid-State Array,固态阵列)

    SSA是范围更广的ECB存储市场的一个新的子类别。SSA是可扩展的专用解决方案,主要以固态半导体技术为基础,用于不能随时使用HDD技术配置的数据存储。由于和ECB存储阵列中只支持SSD的机架截然不同,SSA必须是以特定的名称和型号标示的独立产品,该产品通常(但不总是)包括操作系统和针对固态技术优化的数据管理软件。


    SSD(Solid State Drive,固态驱动器)

    可以利用传统 HDD外形尺寸(如3.5 英寸、2.5 英寸或 1.8 英寸)的固态存储。固态驱动器通常使用存储接口,如SATA、SAS或光纤通道。


    SSS(Solid State Storage,固态存储)

    任何由非移动存储器技术(而不是移动的磁性或光学介质)提供的存储能力。固态存储通常具有非易失性的特点,并且具有多种外形,例如固态驱动器、固态卡或固态模块。使用的典型接口包括SATA、SAS、光纤通道或PCIe。


    吞吐量(Throughput)

    在指定的时间段内,能够从设备传送过来(读取)或者是传送到设备(写入)的数据量,通常使用兆字节/秒(MB/s)作为单位。吞吐量体现了设备在应用程序生成顺序读/写操作时的性能。


    磨损均衡(Wear Leveling)

    闪存控制器使用的一组算法,用来跨闪存单元分配写入和擦除操作。磨损均衡的目的是,推迟单个单元的磨损,并延长闪存存储设备的使用寿命。


    写入放大率(Write Amplification)

    由于之前写入的NAND闪存位置必须在擦除之后才能重写,因此闪存固态设备中的写入操作数通常都大于主机发出的写入数。“写入放大率”可以用等式来表示:写入放大率=(写入到闪存的数据)/(主机写入的数据)



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