Article Number: 000137759
Bu makalede, Dell katı hal sürücü (SSD) hakkında Sık Sorulan Soruların (SSS) bir listesi yer almaktadır.
Veri Saklama:
Veri saklama, bir ROM'un doğru şekilde okunabilir halde kaldığı süredir. Yonga güç sapması altında olmadığında hücrenin programlanan durumunu ne kadar süre koruyacağını ifade eder. Veri saklama, flaş hücresine uygulanan Program/Silme (P/E)döngülerinin sayısına duyarlıdır ve ayrıca harici ortama da bağlıdır. Yüksek sıcaklık, saklama süresini azaltma eğilimindedir. Gerçekleştirilen okuma döngülerinin sayısı da bu saklamayı düşürebilir.
Program/Silme (P/E) Döngüsü:
NAND flash'ta depolama, NAND geçitlerini oluşturan yüzer geçitli transistörler kullanılarak sağlanır. Gerçekte bir bitin programlanmamış durumu 1 iken programlama işlemi kayar geçide yük ilave eder ve bunun sonucunda bit 0 olur. Ters işlem olan silme işlemi depolanan yükü çıkarır ve durumu 1'e geri döndürür. Silme ve programlama işlemleri, doğası gereği yüzer kapıyı izole eden oksit tabakasının bozulmasına neden olur. NAND flash'ın sınırlı ömrünün nedeni budur (tipik olarak SLC için 30K-1M program/silme döngüleri, MLC için 2,5K-10K program/silme döngüleri, eMLC için 10K-30K program/silme döngüleri).
Flash Çeviri Katmanı (FTL):
Flash Çeviri Katmanı, flash bellekli normal dosya sistemlerini desteklemek için bilgi işlemde kullanılan bir yazılım katmanıdır. FTL, kesim tabanlı dosya sistemi ile NAND flash yongaları arasında bulunan bir çeviri katmanıdır. İşletim sisteminin ve dosya sisteminin disk sürücülerine erişirken NAND flash bellek aygıtlarına erişmesini sağlar. FTL, flaş aygıtına mantıksal bir blok arayüzü sağlayarak flaşın karmaşıklığını gizler. Flash, flash sayfalarının üzerine yazma işlemini desteklemediğinden FTL, fiziksel flash sayfalarına giden mantıksal blokları eşler ve siler.
Meta veriler:
Meta veriler, NAND flash belleğinde depolanan bilgileri veya verileri yönetmek için kullanılır. Meta veriler genellikle depolanan bilgilerin mantıksal-fiziksel adres eşleme tablosunu, depolanan bilgilerin özniteliklerine ilişkin bilgileri ve depolanan bilgilerin yönetimine yardımcı olabilecek diğer verileri içerir.
Sanal Havuz:
Sanal havuz, programlanmaya hazır bir grup NAND silinmiş bloktur.
Verileri depolamak için dönen bir tabla kullanan sabit disk sürücülerinden (HDD) farklı olarak, katı hal sürücüler, (SSD'ler) katı hal bellek NAND yongaları kullanır. Sabit sürücüler, onları taşıma hasarına açık hale getiren birkaç farklı mekanik hareketli parçaya sahiptir. Katı hal sürücülerinin hareketli parçaları yoktur ve kullanım sırasında darbe alsalar bile taşıma hasarına karşı daha az hassastırlar.
SSD'ler, saniyede ultra yüksek performanslı G/Ç işlemleri (IOPS) ve işlem açısından yoğun sunucu ve depolama uygulamaları için düşük gecikme süresi sunar. Sabit sürücülü sistemlerde uygun şekilde kullanıldıklarında, düşük güç tüketimi ve düşük çalışma sıcaklığı sayesinde toplam sahip olma maliyetini (TCO) düşürürler.
Başa Dön
Dell, müşterilerine zorlu Kurumsal uygulamalar için gereken yüksek kaliteli katı hal sürücülerini sağlamak için gereken tüm adımları yakından yönetir.
Buna şunlar dahildir:
Tüm Dell Enterprise katı hal sürücüleri, Dell Enterprise sistemleriyle tam olarak eşleşecek ve müşterilere optimum üretim ortamı sağlayacak şekilde geliştirilmiştir. Sabit sürücü endüstrisinde yakın zamanda tedarikçiler konsolide oldu ve sürücüler standart hale getirildi. Katı hal sürücüler için durum böyle değildir. Birçok SSD üreticisi vardır ve Dell, Dell'den satın alınmamış SSD'leri kullanan Dell sunucularında herhangi bir işlevsellik veya uyumluluk düzeyi garanti edemez.
Başa Dön
Flash belleğe dayalı katı hal sürücüler (SSD'ler) genellikle sabit disk sürücülerinden (sabit sürücü) daha düşük gecikme süreleri gösterir ve genellikle daha hızlı yanıt süreleri sağlar. Rastgele okunan iş yükleri için SSD'ler, sabit sürücüye göre daha yüksek aktarım hızı sağlar.
Nand Flash'a Göre
Ana Bilgisayar Arabirimine Göre
SSD'ler, en yüksek performans gerektiren uygulamalar için en uygunudur. Veritabanları, veri madenciliği, veri ambarı, analitik, ticaret, yüksek performanslı bilgi işlem, sunucu sanallaştırma, Web hizmeti ve e-posta sistemi gibi G/Ç yoğun uygulamalar SSD kullanımı için en uygun olanlardır.
SSD Türleri, Uygulamaları, Kullanım örnekleri
| Flash Teknolojisi | Uygulama Türü | Applications (Uygulamalar) |
| MLC/eMLC | Web tabanlı ve istemci bilgi işlem | Ön Uç Web Akışı, Medya , Web Uygulamaları , E-posta/Mesajlaşma , İş Birliği |
| eMLC/SLC | DSS/HPC/ OLTP/Depolama |
OLTP/Depolama HPC/Süper Bilgi İşlem Veri Ambarı/Madencilik Altyapısı Sanal Masaüstü OLTP/Veritabanı/İş İşleme Veri Önbelleğe Alma |
SSD sürücüler, okuma ve yazma işlemlerinin çoğunu gerçekleştiren ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Sürücülerin belirli bir garanti süresine kadar dayanabilmesi için, MLC sürücülerinde yerleşik bir dayanıklılık yönetimi mekanizması bulunur. Sürücü, kullanım ömrünün garantisinin altına düşeceğini öngörürse yazma hızını yavaşlatmak için bir kısıtlama mekanizması kullanır.
Başa Dön
Bu, flaşın ne sıklıkta kullanıldığına (kullanılan P/E döngüsü), flaşın türüne ve depolama sıcaklığına bağlıdır. MLC ve SLC'de bu süre 3 ay kadar kısa olabilir ve en iyi vakalar 10 yıldan fazla olabilir. Saklama yüksek düzeyde sıcaklığa ve iş yüküne bağlıdır.
| NAND Teknolojisi | Nominal P/E döngüsünde Veri Saklama |
| SLC | Altı Ay |
| eMLC | Üç ay |
| eMLC | Üç Aylık |
Fazla Kaynak Sağlama, flash SSD'lerin ve flash ortam kartlarının tasarımında kullanılan bir tekniktir. SSD denetleyicisi, (kullanıcının erişemediği) ekstra bellek kapasitesi sağlayarak sanal havuzda kullanılmaya hazır, önceden silinmiş blokları daha kolay bir şekilde oluşturabilir. Fazla Kaynak Sağlama tekniği şunları iyileştirir:
NAND flash belleği, Flash Çeviri Katmanı (FTL) kullanan veri depolama uygulamalarında ve sistemlerde yaygın olarak yapılan tekrarlanan program ve silme döngüleri nedeniyle yıpranmaya elverişlidir. Sürekli olarak aynı bellek konumuna program ve silme işlemleri, belleğin o kısmını yıpratır ve geçersiz hale getirir. Sonuç olarak, NAND flash sınırlı bir ömre sahip olacaktır. Bu gibi senaryoların oluşmasını önlemek için SSD içinde yıpranma dengeleme adı verilen özel algoritmalar dağıtılır. Terimden de anlaşılacağı gibi, aşınma seviyelendirme, program ve silme döngülerini SSD içindeki tüm bellek blokları boyunca eşit olarak dağıtmak için bir yöntem sağlar. Bu, aynı bellek bloğuna sürekli olarak program ve silme döngüleri uygulanmasını önleyerek NAND flash belleğinin daha uzun ömre sahip olmasını sağlar.
Dinamik ve statik olmak üzere iki tür yıpranma dengeleme vardır. Dinamik aşınma algoritması, veri programlama ve silme döngülerinin NAND flash içindeki tüm bloklara eşit olarak dağıtılmasını garanti eder. Algoritma dinamiktir, çünkü sürücünün yazma arabelleğindeki veriler her temizlendiğinde ve flash belleğe yazıldığında çalıştırılır. Dinamik aşınma seviyelendirme tek başına tüm blokların aynı oranda aşınma seviyelendirilmesini sağlayamaz. Veriler uzun süre veya süresiz olarak flash'ta yazılıp depolandığında da özel bir durum söz konusudur. Diğer bloklar değiştirilirken, silinirken ve havuzlanırken, bu bloklar aşınma dengeleme sürecinde devre dışı kalır. Tüm blokların aynı oranda aşınma seviyelendirildiğinden emin olmak için, statik aşınma seviyelendirme adı verilen ikincil bir aşınma seviyelendirme algoritması kullanılır. Statik aşınma dengeleme, etkin olmayan ve içinde veri depolanan blokları ele alır.
Dell SSD sürücüleri, NAND bloklarının SSD'nin daha uzun bir kullanım ömrü boyunca eşit şekilde aşınmasını sağlamak için hem statik hem de dinamik aşınma dengeleme algoritmaları içerir.
Başa Dön
Flash bellek, her biri bir veya daha fazla bit veri depolayan hücrelerden oluşur. Bu hücreler, verilerin yazılabileceği en küçük ayrık konumlar olan sayfalara gruplanmıştır. Sayfalar, silinebilen en küçük ayrık konumlar olan bloklarda toplanır. Flash bellekte, veriler sabit disk sürücüsündeki gibi doğrudan üzerine yazılamaz; öncelikle silinmelidir. Bu nedenle, blok içindeki boş bir sayfa doğrudan yazılabilirken sayfa bloğunun tamamı silinmeden bu boş sayfanın üzerine yazılamaz.
Sürücü kullanıldıkça veriler değişir ve değişen veriler bloktaki diğer sayfalara veya yeni bloklara yazılır. Eski (eski) sayfalar geçersiz olarak işaretlenir ve tüm blok silinerek geri alınabilir. Ancak bunu yapmak için, bloktaki diğer tüm işgal edilmiş sayfalar hakkında hala geçerli olan bilgilerin başka bir bloğa taşınması gerekir. Yeni verileri aynı bloğa yazmadan önce o bloktaki geçerli verileri taşıma ve bloğu silme gereksinimi yazma yükseltmeye neden olur. Flash bellekte gereken toplam yazma sayısı başlangıçta istenen ana bilgisayardan daha yüksektir. Ayrıca, SSD'nin ana bilgisayardan aynı anda yeni veri yazarken silinmesi gereken bloklardan veri taşımakla meşgul olduğunda yazma işlemlerini daha yavaş gerçekleştirmesine neden olur.
SSD denetleyicileri, önceden yazılmış blokları boşaltmak için çöp toplama adı verilen bir teknik kullanır. Bu işlem ayrıca daha az sayıda yeni blok doldurmak için birden çok bloktan gelen sayfaları taşıyarak ve yeniden yazarak birleştirir. Eski bloklar daha sonra yeni gelen veriler için depolama alanı sağlamak üzere silinir. Bununla birlikte, flash bloklar arızalanmadan önce yalnızca birçok kez yazılabildiğinden, herhangi bir bloğun zamanından önce yıpranmasını önlemek için tüm SSD'nin aşınma seviyesini de yükseltmek gerekir.
Başa Dön
Flash bellek hücresinin zamanla bozulması ve komşu flash bellek sayfalarında yaşanan kesintiler depolanan verilerde rastgele bit hatalarına neden olabilir. Herhangi bir veri bitinin bozulma olasılığı düşük olsa da, bir depolama sistemindeki çok sayıda veri biti, veri bozulması olasılığını gerçek bir olasılık haline getirir.
Verilerin bozulmasını önlemek için flash bellek depolama sistemlerinde hata algılama ve düzeltme kodları kullanılır. Dell SSD sürücüler, kurumsal düzeyde 10-17 arasında düzeltilemez bit hata oranına ulaşmak için sektörün en gelişmiş ECC algoritmasıyla donatılmıştır.
Yazma yükseltme faktörü, denetleyicinin yazmak istediği veri miktarıyla ilişkili olarak SSD denetleyicisinin yazması gereken veri miktarıdır. Yazma yükseltme faktörünün 1 olması her şeyin kusursuz olduğunu gösterir. Yani, 1 MB'lik veri yazmak istediğinizde SSD denetleyicisinin 1 MB'lik veri yazdığı anlamına gelir. Birden büyük bir yazma yükseltme faktörü arzu edilmez, ancak hayatın talihsiz bir gerçeğidir. Yazma yükseltmeniz ne kadar yüksek olursa, sürücünüz o kadar çabuk yıpranır ve performansı o kadar düşük olur.
Flash belleğe
yazılan veriler--------------------------------------- = Yazma yükseltmesi
Ana bilgisayar tarafından yazılan veriler
Dell, flash hücrelerin zarar görmesini engellemek ve SSD sürücüsünün kullanım ömrünü uzatmak için aşağıdaki yöntemleri kullanır:
Bir SSD'nin kullanım ömrü üç temel parametre tarafından yönetilir; SSD NAND flash teknolojisi, sürücünün kapasitesi ve uygulama kullanım modeli. Genel olarak, sürücünün ne kadar süreceğini hesaplamak için aşağıdaki yaşam döngüsü hesaplayıcısı kullanılabilir.
Ömür [yıl] = (Dayanıklılık [P/E döngüleri] * Kapasite [fiziksel, bayt] * Aşırı Tahsis Faktörü) / (Yazma Hızı [Bps] * Görev Döngüsü [döngüler] * Yazma % * WAF) / (36 *24* 3.600)
Parametreler:
Saniye başına bayt cinsinden yazma hızı:
Bazı işletim sistemleri, silinen dosyaları depolama aygıtındaki (SSD) ilişkili mantıksal blok adresine (LBA) çeviren TRIM işlevini destekler. SATA için komut TRIM olarak da adlandırılır. SAS için komut UNMAP olarak adlandırılır. TRIM/UNMAP komutu, sürücüye artık belirli LBA'larda veri gerekmediğini belirtir ve böylece birkaç NAND sayfası boşaltılır.
TRIM/UNMAP komutunun çalışması için işletim sistemi, sürücü ve denetleyici tarafından desteklenmesi gerekir. TRIM/UNMAP komutu, hem çöp toplama sırasında yeniden yazılması gereken verilerin azalmasından hem de sürücüde oluşan daha yüksek boş alandan dolayı daha yüksek SSD performansı sağlayabilir. Şu anda gönderilen Dell Enterprise sürücüleri, yeterince yüksek performansa ve dayanıklılığa sahiptir, bu nedenle işletim sistemi onları desteklese bile henüz bu komutları desteklememektedir. Bu özellikler, sonraki Dell SSD teklifleri için araştırılmaktadır.
Başa Dön
Dell SSD sürücüsünün veri bütünlüğü aşağıdaki yöntemler kullanılarak korunur:
Ani Güç Kaybı koruması
Sabit sürücülerle karşılaştırıldığında, katı hal sürücüleri darbelere karşı daha dayanıklıdır, daha az güç tüketir, daha hızlı erişim süreleri ve daha iyi okuma performansı sunar. Ancak bazı SSD tasarımlarında, ani bir güç kaybı olduğunda veri ve dosya sistemi bozulmasıyla ilgili zorluklar meydana gelir. Etkili bir elektrik kesintisi veri koruma mekanizması, kapsamlı veri koruması sağlamak için yıkıcı bir elektrik kesintisinden önce ve sonra çalışmalıdır.
Dell Enterprise SSD'ler, donanım ve bellenim tabanlı elektrik kesintisi veri koruma özellikleri içerir. Voltaj beslemesini izleyen ve voltaj, önceden tanımlanmış bir eşiğin altına düşerse SSD denetleyicisine bir sinyal gönderen güç arızası tespit devresi bulunur. Bu, SSD'nin giriş gücüyle bağlantısını kesecek ve geçici tampon verilerini ve meta verileri NAND flash'ına taşımak için gerekli adımları tetikler. Bu işlem için yeterli enerjiyi sağlamak üzere yerleşik bir güç tutma devresi ve kapasitör uygulanır. Güç tutma kapasitörü, sürücünün kullanım ömrü için gereken enerjiyi garantilemek için fazla kaynak sağlanmış çok katlı bir sistemdir.
Başa Dön
SSD'ler, tüm sürücü kapasitesi üzerine birkaç defa yazma işlemi uygulanarak temizlenebilir. Dell, gelecek sürümlerde Kendini Şifreleyen Sürücü (SED) SSD'lerdeki güvenli silme ve kendi kendini şifreleme özelliklerini araştırmaktadır. Bu teknikler, bir SSD'yi temizlemenin daha hızlı ve verimli bir yolunu sağlar.
Başa Dön
Dayanıklılık yönetimi algoritmasının kullanılması, sürücünün garanti süresi için yeterli Program/Silme (P/E) döngüsünün kullanılabilir olmasını sağlar. Bellenim, sürücüye çok fazla yazılması durumunda yazma işlemlerini sınırlar. Ancak müşteriler, amaçlanan uygulama altında bir SSD kullanıldığında performans düşüşünü nadiren görürler.
Servers
22 Mar 2024
7
Solution