从固态存储趋势看市场热点
作者: CBISMB编辑
责任编辑: 阚智
来源: 中国计算机报
时间: 2011-12-06 11:31
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由于突破了传统机械硬盘的悬臂寻道、静默等待等性能瓶颈,固态存储的时延性得以极大提升。今天,一块2.5英寸的SSD,依靠很小的响应时延,就可以让随机读写IOPS (Input/Output Per Second)达到60~100 K。
正是因为这些特性,固态硬盘市场在最近几年表现迅猛。2010年全球SSD市场营收强劲增长98%,达到了24亿美元;NAND Flash市场营收增长43%,达到了200亿美元。2011年的表现同样值得期待。





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什么是固态存储
根据SNIA(Storage Networking Industry Association)的定义,固态存储被定义为基于硅晶芯片,而不是旋转磁碟或者流式磁带的数据存储。SNIA从数据存储介质的角度对固态存储进行了定义。遵循该定义,当前固态存储主要分两类:基于RAM的固态存储、基于Flash的固态存储。
基于RAM的固态存储在性能上具有较大优势,IO响应时延一般在10μs~20μs左右,但是容量不易做大。目前市场上基于RAM的固态存储,大多用于一些对存储性能有较高要求,但对容量要求不高的场景,例如银行事务、证券交易等。
基于Flash的固态存储,IO响应时延一般在100μs~1ms左右。但随着Flash颗粒技术的不断成熟和CACHE等技术的运用,时延指标也有不断下降的趋势。再加上Flash颗粒价格的不断下降以及容量的不断扩大,基于Flash的固态存储正逐步成为当前阶段的固态存储主流技术。
在适用范围上,业界的一个普遍看法是:容量需求小于128GB的场景,RAM固态存储的性价比更高;容量需求介于128GB和4TB之间,RAM固态存储和Flash固态存储的性价比相当,应该更多地考虑一些其他的因素;容量需求大于4TB,Flash固态存储的性价比更高。
机架式固态存储
一般而言,基于RAM的固态存储,因为受到掉电保护等限制,其外观形态基本上都是机架式设备。而基于Flash的固态存储则摆脱了传统机械硬盘的许多物理限制,可以在外观形态上进行相对自由的发挥。例如2.5英寸SSD硬盘、PCIe闪存卡、microSD卡、U盘、PCMCIA卡、机架式设备等(如图1所示)。
业界按照不同的外观形态以及所管理的Flash颗粒数量,对各式各样的固态存储进行了如图2的分类。所谓的“小架构”和“大架构”,属于模糊定义。一般而言,设备上的Flash颗粒数在几个到几十个的时候,我们将其归为小架构。当设备上的Flash颗粒数成百上千时,则可以归为大架构。
其中,机架式固态存储设备是很有意思的一个分支。这类设备的外观大小,从1U到数U不等,有点像传统硬盘阵列,但是其内部实现机制,却与传统硬盘阵列相去甚远。根据内部实现方式的不同,又可以将机架式固态存储设备按照图3的方式进行分类。