為什么以及如何部署NVMe電源管理
快速可靠的NVMe SSD徹底改變了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。但是，NVMe SSD技術(shù)有一個(gè)缺點(diǎn)：高功耗。
幸運(yùn)的是，NVMe規(guī)范提供很多電源管理功能。下面是你需要知道的。
為什么NVMe電源管理很重要
NVMe電源管理非常重要，以在平臺(tái)散熱與SSD消耗的總功率之間達(dá)成可接受的平衡。臺(tái)灣的企業(yè)SSD制造商Phison Electronics公司產(chǎn)品架構(gòu)總監(jiān)Imran Hirani表示，即使規(guī)格定義了SSD的最大功率，主機(jī)也可以使用NVMe功率狀態(tài)來(lái)改變SSD的消耗量。這種改變是基于所需的訪問(wèn)方式，以及系統(tǒng)的最大可用熱解決方案和氣流。
Hirani說(shuō)：“由于客戶端驅(qū)動(dòng)器大部分時(shí)間處于空閑狀態(tài)，因此客戶端驅(qū)動(dòng)器使用非工作電源狀態(tài)來(lái)延長(zhǎng)電池壽命。”
關(guān)鍵電源管理技術(shù)和功能
主機(jī)可以通過(guò)三種不同的方式訪問(wèn)NVMe電源管理功能：
- 為了為自主電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換功能(Autonomous Power State Transition)設(shè)置電源狀態(tài)條件，請(qǐng)使用set feature命令(FID=0xC, APST)。然后，SSD將根據(jù)設(shè)置的條件轉(zhuǎn)換到不同的電源狀態(tài)。
- 使用set feature命令進(jìn)行電源管理以更改當(dāng)前SSD電源狀態(tài)。
- 使用set feature命令用于主機(jī)控制的熱管理，以建立兩個(gè)溫度閾值。當(dāng)設(shè)備達(dá)到設(shè)定溫度后，設(shè)備將自動(dòng)轉(zhuǎn)換到低功耗狀態(tài)。
使用NVMe電源管理的最佳方法
NVMe電源管理基于工作負(fù)載和可用的散熱平臺(tái)。對(duì)于客戶端、數(shù)據(jù)中心和企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤，會(huì)有所不同。
Hirani說(shuō)：“對(duì)于客戶端固態(tài)硬盤，由于驅(qū)動(dòng)器大多數(shù)時(shí)候都處于空閑狀態(tài)，因此APST NVMe電源管理是最佳方法，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器將根據(jù)設(shè)置的空閑時(shí)間限制過(guò)渡到較低的電源狀態(tài)。”
同時(shí)，數(shù)據(jù)中心SSD通常使用NVMe電源管理功能來(lái)限制特定工作負(fù)載的最大固態(tài)硬盤性能，以在性能和散熱預(yù)算要求之間取得平衡。
Hirani表示：“由于企業(yè)級(jí)SSD在大多數(shù)時(shí)間都是活躍狀態(tài)，因此它們可以使用熱管理功能來(lái)確保設(shè)備不會(huì)過(guò)熱并觸發(fā)熱關(guān)機(jī)條件。”
NVMe電源風(fēng)險(xiǎn)
NVMe電源管理功能可在電源、性能、產(chǎn)品可靠性和客戶體驗(yàn)之間找到可接受的平衡。但是，如果企業(yè)未正確配置NVMe電源管理，則存在風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)包括以下內(nèi)容：
無(wú)法正確管理SSD的活躍電源，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)多熱量，這有可能導(dǎo)致可用系統(tǒng)氣流無(wú)法充分冷卻SSD。Hirani說(shuō)：“在最壞的情況下，SSD可能達(dá)到其熱關(guān)機(jī)極限，并且會(huì)關(guān)機(jī)”。
在非運(yùn)行電源模式下，驅(qū)動(dòng)器無(wú)法轉(zhuǎn)換為低功耗模式時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將繼續(xù)消耗功率，即使驅(qū)動(dòng)器處于空閑狀態(tài)也是如此。Hirani警告說(shuō)：“這會(huì)更快耗盡筆記本電腦/筆記本電腦中的電池，導(dǎo)致糟糕的客戶體驗(yàn)。”
盡管NVMe電源狀態(tài)提供各種節(jié)能級(jí)別，但進(jìn)入和退出每個(gè)狀態(tài)所需的時(shí)間也需要權(quán)衡。Hirani說(shuō)：“最低功率狀態(tài)將花費(fèi)最長(zhǎng)的時(shí)間以進(jìn)入和退出。不考慮進(jìn)入和退出延遲可能會(huì)導(dǎo)致性能降低或響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。”
