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SSD容量突破 三星推8TB固態硬碟
傳統機械硬碟(HDD)與固態硬碟(SSD)的競爭延續多年,HDD便宜且容量大,而SSD具有讀寫快速、小體積、低功耗等優勢,但是礙於其價格與容量限制,一直難以完全取代機械硬碟。日前三星(Samsung)推出第二代QLC SSD 870 QVO,相較於前一代產品,870 QVO的容量比上一代多兩倍,達到8TB,其定價也極具市場競爭力。
圖 三星推出第二代QLC SSD 870 QVO。來源:三星
過去使用者往往必須在高性能的SSD與高容量的HDD之間取捨,而三星新推出的870 QVO的8TB大容量解決了SSD長期以來容量的缺點,滿足主流的PC使用者與需要高效能硬碟的專業人士的需求。870 QVO除了提供SSD少見的8TB容量,以及560 MB/s的順序讀取與530 MB/s的讀寫速度,並搭配驅動器的TurboWrite技術維持其效能水準。
除了性能與容量,價格也是影響使用者購買選擇的重要因素。目前870 QVO每TB的售價是129美元,與HDD的價格已相去不遠,促使SSD的產品競爭力大幅上升。在價格與容量逐漸接近HDD的狀況下,SSD的發展出現新的契機,可望未來完全取代HDD。
3D NAND BiCS3新血注入 PCI-e SSD進攻企業儲存市場
當各家SSD控制器供應商在產品設計屢屢推陳出新、技術愈臻成熟穩定時,SSD也開始跨足企業儲存市場。迄今最新支援PCI-e介面的SSD應用控制器足以支援PCI-e Gen3×4,傳輸頻寬近32Gbps,遠遠超越過去SATA3.0的6Gbps頻寬,預期PCI-e SSD需求會愈來愈高,甚至有機會取代SATA SSD,也是時候順勢進入企業儲存市場,因應市場應用隨之推出適合的PCI-e SSD。
企業儲存常見的三個應用範疇分別是內容傳遞(Content Delivery)、虛擬環境(Virtual Environments)和資料庫管理(Database Management),根據其市場而個別引進強調讀取、專注寫入或讀寫兼具的SSD(表1)。藉著內容傳遞作為商業模式的市場如網路服務、雲端運算和Metadata加速搜尋市場等,採用的SSD儲存裝置著重讀取速度和延遲(Latency)效能;虛擬環境下的虛擬平台同時要求隨機讀寫IOPS(Input/Output Operations Per Second)和低延遲,適合選用讀寫兼具的SSD;至於資料庫管理如資料中心強調資料記錄與備份,寫入取勝的SSD更容易脫穎而出。
整體來說,企業儲存市場對SSD儲存裝置之要求相對於消費型市場更為嚴謹,除了速度考量之外,其他像是儲存服務品質(Quality of Service, QoS)、企業等級資料保護技術和內部傳輸端資料保護(End-to-End Data Protection)等規格,都是SSD控制器供應商需要達到其標準才有機會角逐企業儲存市場的一席之地,這幾項規格也將在本文後續逐一探討其重要性。
儲存服務品質穩定
SSD儲存服務品質意指SSD在特定時間內進行讀寫時,能夠維持穩定且一致的延遲時間(Latency)。換言之,儲存服務品質表示SSD處理資料指令時,從99%甚至到99.999%之信賴區間,不同信賴水準線能保證資料處理之回覆時間(Response Time),做為企業SSD儲存裝置評比之一。
然而,SSD採用的NAND Flash受其特性限制,往往在處理主機端(Host)資料時,也需要同步著手SSD內部背景管理(Background Management),諸如資料抹除(Erase)、碎片回收(Garbage Collection)、耗損平均技術(Wear Leveling)等,進而遞延整個SSD處理時間,甚至有可能產生高延遲異常值(Latency Outlier)、速度驟降等問題(圖1)。
圖1 高延遲異常示意圖
資料來源:群聯電子整理
因此,為了維持儲存服務品質之穩定與一致性,避免發生速度驟降或強烈震盪不穩等問題,SSD控制晶片需要最佳化分配內部資源與處理程序,以求有效降低處理後之回覆時間。常見的解決方式有三種,各是指令優先處理設計(High Priority Queue)、擱置資料抹除程序(Erase...