“關(guān)于閃存、SSD方面的技術(shù)，

包括性能、壽命等我之前寫(xiě)過(guò)一些。

這次想站在行業(yè)的角度寫(xiě)個(gè)點(diǎn)評(píng)，

目標(biāo)先面向企業(yè)存儲(chǔ)中SAS接口的SSD。”

雙端口SCSI協(xié)議是SAS最顯著的特點(diǎn)之一，如果用于普通服務(wù)器上與SATA相比沒(méi)有太大優(yōu)勢(shì)。所以SAS SSD最主要的市場(chǎng)就是雙控/多控存儲(chǔ)陣列，而一線廠商的存儲(chǔ)系統(tǒng)為了兼容性等原因都要求使用“原廠”盤(這里是指寫(xiě)入了陣列廠商定制版本的固件或代碼)。SAS SSD走渠道零售相對(duì)較少，組件廠商的公開(kāi)宣傳也就不太多，沒(méi)有企業(yè)級(jí)NVMe/PCIe Flash感覺(jué)那么火。這個(gè)領(lǐng)域有幾家主要廠商?它們各自的產(chǎn)品又有哪些特點(diǎn)呢?

SSD第一要素

NAND閃存與固態(tài)盤市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)

與硬盤依賴盤片、磁頭來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不同的是，現(xiàn)在主流的SSD都使用NAND閃存做為存儲(chǔ)介質(zhì)，包括密度、性能、壽命，乃至供貨和成本等都與閃存顆粒的配置息息相關(guān)。在對(duì)質(zhì)量、可靠性要求較高的企業(yè)級(jí)市場(chǎng)，NAND Flash廠商自家推出的SSD有著先天優(yōu)勢(shì)。

上面圖表是2016年全球NAND閃存市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字。其中三星以36%份額位居第一，排在第二、三的東芝和西部數(shù)據(jù)/SanDisk之間有著聯(lián)盟的關(guān)系。我們知道東芝與SanDisk合資建立過(guò)晶圓廠、并共享一些閃存專利，而后者被WD并購(gòu)。

接下來(lái)的美光、SK Hynix在企業(yè)級(jí)SSD品牌方面較弱一些;Intel基本上不賣閃存顆粒，通過(guò)與Micron的IMFT聯(lián)盟獲得穩(wěn)定的Flash供應(yīng)。Intel的企業(yè)級(jí)SATA和PCIe SSD產(chǎn)品做的比較成功，但一直沒(méi)有推出自有品牌的SAS接口SSD，而是選擇在這方面與HGST(WD)合作。

為了提高密度、降低成本，NAND閃存制造也在不斷改進(jìn)工藝。當(dāng)制程發(fā)展到15nm以下NAND的P/E Cycle即擦寫(xiě)壽命下得比較厲害，這種情況下大家紛紛研發(fā)出多層堆疊的3D NAND來(lái)保持容量提升。三星在這方面做的最早，目前主流是32-48層，并且?guī)状髲S商已經(jīng)掌握了64-72層3D NAND技術(shù)。

因此，盡管短期內(nèi)我們看到有一些閃存價(jià)格上漲的跡象，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看半導(dǎo)體產(chǎn)品還是會(huì)越來(lái)越便宜的。

這個(gè)圖表引用自Trendfocus, Inc.的全球SSD供應(yīng)商市場(chǎng)份額(出貨數(shù)量)。三星由于規(guī)模成本效益，在OEM業(yè)務(wù)方面的表現(xiàn)更好;WDC的15.5%中包含HGST品牌的企業(yè)級(jí)和SanDisk的消費(fèi)級(jí)SSD;東芝雖然收購(gòu)了OCZ，但我認(rèn)為其強(qiáng)項(xiàng)更多在于SAS、SATA接口的企業(yè)級(jí)SSD;Intel的情況我們前面談過(guò)，Micron和余下幾個(gè)品牌目前主要集中在消費(fèi)級(jí)SSD業(yè)務(wù)上。

三星

大容量點(diǎn)憑借閃存優(yōu)勢(shì)

7年前的全閃存陣列——在Dell EqualLogic PS6000S中使用的三星50GB SLC SATA SSD

(通過(guò)轉(zhuǎn)接板實(shí)現(xiàn)SAS雙端口)

除了閃存顆粒之外，SSD的技術(shù)含量還集中在控制器和Firmware固件算法上。三星對(duì)自家的NAND控制肯定是最了解，不過(guò)對(duì)于SAS主機(jī)接口而言，他們?cè)贖DD硬盤時(shí)代并沒(méi)有積累這方面的經(jīng)驗(yàn)。多年前三星將機(jī)械硬盤業(yè)務(wù)出售給希捷，其中還有閃存方面的合作條款，SAS接口技術(shù)的掌握可能與此有關(guān)。

PM1633a是一款典型的讀密集型SAS SSD，應(yīng)該是業(yè)內(nèi)第一個(gè)達(dá)到15.36TB容量的2.5英寸固態(tài)盤，得益于業(yè)內(nèi)率先使用3D TLC閃存，在一段時(shí)間內(nèi)幾乎沒(méi)人能跟他們拼價(jià)格。PM1633a系列的寫(xiě)壽命為5年DWPD=1，即每天一次全盤容量寫(xiě)入可使用5年。

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除了PM1633之外，三星還有寫(xiě)壽命/性能更好的1635和1637系列SAS SSD，估計(jì)是只針對(duì)OEM和大客戶的原因，這些在官網(wǎng)上都看不到。

WD/HGST

Intel合作+多次收購(gòu)龐大陣容

上圖是HGST在2010年發(fā)布的第一代SAS SSD，從那時(shí)開(kāi)始就使用合作伙伴Intel的控制器。在Ultrastar SSD產(chǎn)品家族中，閃存及相關(guān)技術(shù)主要來(lái)自Intel，而SAS接口部分經(jīng)驗(yàn)則來(lái)自于HGST發(fā)展多年的SAS/SCSI企業(yè)級(jí)硬盤(收購(gòu)自IBM)。

除了Ultrastar之外，WD/HGST還曾收購(gòu)在SAS SSD領(lǐng)域“掘到第一桶金”的sTec，未來(lái)這個(gè)產(chǎn)品線應(yīng)該不會(huì)再單獨(dú)存在。而去年收購(gòu)SanDisk則進(jìn)一步豐富了他們的SAS SSD產(chǎn)品家族，包括之前被SanDisk收購(gòu)的Pliant Lighting系列和偏低端的SMART Optimus系列。WD的內(nèi)心或許也有無(wú)奈：“其實(shí)我們要的是閃存啊…”

僅供參考

本文無(wú)意橫向?qū)Ρ葞准覐S商的SAS SSD規(guī)格，上表中的型號(hào)不都是最新一代的產(chǎn)品，右邊兩個(gè)系列為市場(chǎng)保有量較大的成熟產(chǎn)品。我們知道存儲(chǔ)陣列廠商的OEM認(rèn)證周期較長(zhǎng)，因此像不久前推出的SS200系列(如下圖)應(yīng)該還需要一段時(shí)間成為主流。

關(guān)于DWPD，我建議大家可以減少對(duì)每天25次全盤寫(xiě)入SSD的關(guān)注。品質(zhì)好的MLC閃存配合較大OP(超量配置)也可達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，但問(wèn)題是成本，如果DWPD=25的800GB型號(hào)定價(jià)與DWPD=10的1600GB差不多，我想絕大多數(shù)人都會(huì)選擇后面一種吧?由于SSD可以拿容量來(lái)?yè)Q壽命，1600GB要是只限制使用800GB其生命周期寫(xiě)入總量還能提高。

新一代Ultrastar SS200從外觀上看是SanDisk的風(fēng)格，而它使用的NAND也是SanDisk 15nm技術(shù)。

東芝

NAND閃存+SAS硬盤先天優(yōu)勢(shì)

東芝在NAND閃存制造商方面的地位，我們前面介紹過(guò)了，而他們同時(shí)還是一家硬盤廠商，其企業(yè)級(jí)10K、15K SAS硬盤并購(gòu)自富士通。根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)信息(IDC)日前發(fā)布的兩份報(bào)告-「2016年第4季全球固態(tài)儲(chǔ)存系統(tǒng)最新數(shù)據(jù)」和「2016年第4季全球硬盤出貨量和最新預(yù)測(cè)」數(shù)據(jù)指出，TOSHIBA除了是去年唯一總營(yíng)收成長(zhǎng)的硬盤供貨商，也是唯一所有產(chǎn)品類別，包括行動(dòng)硬盤、桌上型硬盤、效能優(yōu)化企業(yè)級(jí)硬盤以及容量?jī)?yōu)化企業(yè)級(jí)硬盤營(yíng)收市占率皆同步成長(zhǎng)的硬盤供貨商。此外，TOSHIBA的固態(tài)硬盤也有著大幅成長(zhǎng)的表現(xiàn)，去年?duì)I收幅度增加高達(dá)114%，市占率也提高到第四名。

如果從SAS SSD廠商分類來(lái)看，大體分為3類——第一類如三星，在自身強(qiáng)大的閃存制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展SAS“盤”;第二類如WD/HGST，其SAS接口技術(shù)源于硬盤，又通過(guò)收購(gòu)SanDisk(Pliant、SMART)、sTec來(lái)補(bǔ)強(qiáng)控制器、閃存算法等;第三類就是東芝，先天具備閃存、SAS接口兩方面的基礎(chǔ)。

東芝SAS SSD低調(diào)地主攻OEM市場(chǎng)，

其發(fā)展歷史也不短了。

閃存陣列

對(duì)SAS SSD的選擇

歷經(jīng)一系列并購(gòu)之后，較大的SAS SSD供應(yīng)商主要就是這3家了。參考我在《存儲(chǔ)極客：SPC-1負(fù)載分析與AFA壽命評(píng)估》一文中對(duì)全閃存陣列的分析，在存儲(chǔ)系統(tǒng)中平均每個(gè)SAS SSD能發(fā)揮出2萬(wàn)左右的主機(jī)訪問(wèn)IOPS就算不錯(cuò)了(混合讀寫(xiě))。因?yàn)槠渲杏蠷AID、數(shù)據(jù)服務(wù)等軟件功能的開(kāi)銷，實(shí)際上我覺(jué)得SAS SSD本身的性能數(shù)字并沒(méi)有NVMe/PCIe和SATA SSD那樣重要，而幾家供應(yīng)商的指標(biāo)也在大致接近的水平上。

至于SAS SSD的技術(shù)門檻，對(duì)這三家以外的許多廠商應(yīng)該還比較高，而進(jìn)到這個(gè)圈子里面后我覺(jué)得更多在于堅(jiān)持。除了維持研發(fā)定期更新產(chǎn)品之外，企業(yè)級(jí)產(chǎn)品對(duì)兼容性、可靠性(穩(wěn)定)比較在意。SSD不像硬盤有活動(dòng)組件，故障率相對(duì)更好控制，在震動(dòng)/沖擊測(cè)試方面也能省不少精力。

對(duì)于陣列廠商來(lái)說(shuō)，同時(shí)保持2-3家供應(yīng)商是有必要的，否則遇到缺貨或者價(jià)格異動(dòng)時(shí)會(huì)比較麻煩?？赡軙?huì)有朋友想到，服務(wù)器/PC上的Intel CPU不符合這個(gè)原則，那是因?yàn)榻咏鼔艛嗟氖袌?chǎng)份額，以及主板平臺(tái)的不通用性。

對(duì)于最終用戶而言，關(guān)注點(diǎn)可以集中到2處：容量、DWPD(寫(xiě)壽命)，后者同時(shí)還關(guān)聯(lián)著隨機(jī)寫(xiě)性能。

如何更好地使用SSD

成本、性能、壽命

雖然SSD單盤容量越來(lái)越大，實(shí)際能夠觸及寫(xiě)入壽命限制的用戶又寥寥無(wú)幾，但為了以防萬(wàn)一，存儲(chǔ)系統(tǒng)還是需要有個(gè)監(jiān)控、預(yù)警SSD耐久程度/健康狀況的功能。

上圖引用自Dell SC陣列管理界面，RI(讀密集型)、MU(混合用途)和WI(寫(xiě)密集型)被分在不同的“磁盤文件夾”(存儲(chǔ)層)內(nèi)。

寫(xiě)密集型SSD容量有限價(jià)格較高，讀密集型SSD寫(xiě)壽命/性能又相對(duì)較低，有沒(méi)有辦法讓它們各自發(fā)揮最大價(jià)值呢?上圖就是一種跨不同等級(jí)SSD自動(dòng)分層存儲(chǔ)的方案，所有寫(xiě)操作都進(jìn)入WI SSD分層，結(jié)合RAID 10保持最好的性能;數(shù)據(jù)塊定期自動(dòng)遷移到大容量的RI SSD分層，這里只響應(yīng)來(lái)自主機(jī)的讀操作，所以可以用讀性能同樣優(yōu)秀的RAID 5/6來(lái)獲得更高的容量利用率。

其結(jié)果就是以接近RI SSD的價(jià)格提供WI SSD的性能，同時(shí)發(fā)揮了WI SSD的寫(xiě)耐久度優(yōu)勢(shì)和RI SSD的容量?jī)?yōu)勢(shì)。

最后再來(lái)談?wù)凷SD的質(zhì)保。SSD廠商會(huì)有一個(gè)寫(xiě)入總量的計(jì)數(shù)器，如果用戶在保修年限內(nèi)磨損超標(biāo)同樣不予保修。

而有的存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商則提供了更高的附加值——只要陣列整機(jī)在質(zhì)保期內(nèi)，故障的SSD不論寫(xiě)入容量均予以更換、終生保修。

敢承諾這一點(diǎn)，除了我們前面講到的技術(shù)因素之外，還有存儲(chǔ)顧問(wèn)在售前了解項(xiàng)目需求、推薦合理配置產(chǎn)生的價(jià)值?？傊?，多了這個(gè)保障還是讓用戶更加放心。