企业级SSD寿命多有长?看这位EMC工程师的手记

戴尔易安信解决方案 2017-06-27

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一篇来自EMC工程师的手记,从客户实际使用情况出发,看看企业级闪存盘的寿命如何?



文:EMC现场支持专家 余建云


最近碰到有EMC客户询问企业级闪存盘(SSD)的寿命到底如何。他们有些担心,过了3-4年,SSD会因为闪盘单元的写磨损,导致批量的损坏。


在大家的印象里,普通PC使用的U盘,每单元寿命只能承受1000多次的“写”。企业级存储,动则几万到几十万IOPS的,感觉分分钟就能写坏很多闪盘单元,然后SSD用不了几年就要报销了?


实际情况如何呢?


EMC是最早开始卖带企业级闪存盘的公司,从08年开始卖带SSD的存储,到现在已经进入实打实的8年了。实际看损坏率,基本可以很让人放心。


中国的第一个客户从09年开始使用9块SSD,到2016年,只有一块更换,还不是因为介质问题而是其它问题更换的。其它的客户大致统计上看,更换率也低于普通磁盘。


这从原理上怎么解释呢?EMC刚推出SSD时,官方的描述是这样的:


 

上述英文说明里,关键的有几点,能说明跟寿命有关:


1. SLC NAND,这是单层单元闪存,寿命本身比消费级产品使用的多层单元闪存寿命要高很多(具体数量级在下面说明);

2. 为最长寿命优化设计,闪存盘内内置RAM缓存,有内置电源,不仅提速,还可以优化写操作;

3. 内置纠错,能修正单比特错误;

4. 保留的容量,能把损坏的单元做重新定位。


那么跟消费级的闪盘比,我们使用的SSD能经过多少次真实的写呢?答案是10万次以上,和消费级闪存是100倍的关系。


在08年EMC发布SSD时,就有Q&A里说:we expect the Flash drives to have a much better MTBF than mechanical drives since they have no moving components. Each flash cell is guaranteed to sustain 100,000 write and typically sustains much more before wearing out.


就是说,理论上SSD应该有比机械磁盘好得多的寿命。实际上SSD的寿命确实如此。假设一个73GB的闪盘(这是EMC最早推出闪盘的容量),以较高的IO压力,比如100MB/s的吞吐量,50%是写的话,寿命计算可以达到7年。而且这个假设里,容量越大,寿命越长(写密度低了)。

  

还有,现在的磁盘柜是cached array,短时间重复写IO还会被“吸收”掉,SSD上长时间平均的写IO一般都是远低于50MB/s的。所以SSD的寿命问题,用户基本可以放心地使用到磁盘柜的一整个生命周期了。企业级磁盘柜,生命周期在10年左右。


小编关于SSD寿命的一点补充


其实,说10年有些保守了,例如EMC XtremIO 采用内容感知型体系结构,数据块可以存储在系统中的任意位置(仅需使用元数据来参考它们的位置),且只有在收到唯一数据块的情况下才会写入数据,大幅延长SSD寿命。采用这样的结构,SSD寿命能有多少?




根据统计,采用内容感知型体系结构的XtremIO SSD寿命少于93%的数量为0,预期寿命最少为19年。