用户拿到一款SSD,除了关心其容量和性能参数外,还会关心它的寿命(Endurance)指标,也就是在SSD产品保质期内,总的寿命是多少,能写入多少字节的数据量。衡量SSD寿命主要有两个指标,一是DWPD,Drive Writes Per Day,即在SSD保质期内,用户每天可以把盘写满多少次;另一指标是TBW,Total Bytes Written,在SSD的生命周期内可以写入的总的字节数。
DWPD
回头看一下上面的S3710 SSD的Endurance项
200GB SSD五年使用期限内对应的寿命是3600TB,平均到每天可以写入3600TB/(5*365)= 1972GB,这块盘本身200GB,1972GB相当于每天写入10次,也就是规范书说的10 Drive Writes Per Day,简称10 DWPD。
由上可以看出,总的写入量可以换算成DWPD,一些SSD指标上更多使用DWPD作为寿命参数。这里要特别说明的是从应用的角度出发,多数应用读多写少,少数应用写多少读,应用不同,对SSD的寿命要求也有所不同。所以我们可以归类一下:写密集(Write Intensive)和读密集(Read Intensive)两种类型。
表1-8DWPD定义
DWPD:5年的寿命期内每天可以满盘写入的次数
表1-8比较好的归纳出应用场合和应用读写特点所需求的DWPD参数,这里就不展开解释。
天下没有免费的午餐,DWPD越大,单盘价格自然越高。所以用户需要思考的是什么应用场景使用SSD,以及使用合适DWPD寿命的SSD,照顾性能和经济的双重平衡。最好的平衡艺术就是根据用户数据的生存期及热度分层,威廉希尔官方网站 架构上根据数据冷热和存在时间对数据打标签,放入对应的层级以及不同DWPD的SSD。
以下是一个典型的应用场景的SSD分级应用,OLTP(联机事务处理)有大量写应用的数据,术语叫热数据,性能要求极高,所以放入T1-WI SSD层,这一层SSD单盘价格高低总容量;第二层是写少读多应用,术语叫温数据,性能要求也很高,所以使用T2-RI SSD存放数据;第三层基本上是冷数据,极少被读到和写到,所以用大容量低价的HDD也无可厚非。总的来说OLTP用到了40%的SSD,算是对SSD需求量比较高的应用类型。当然也有不太需要SSD的应用,如图1-21最右列的Disaster Recovery(容灾备份)。
图1-21数据分层及SSD应用
最后我们来看一下现实世界对SSD的DWPD要求分布如何?数据显示更多的应用是写少读多,83%的应用使用少于1 DWPD的SSD。想象一下消费级SSD,我们每天的数据写入量是极少的,盘生命周期内几乎不被填满过,所以极低的DWPD是可以接受的。业界主流的消费级SSD DWPD是0.3。可以预见的是,数据爆炸的时代,用户对数据总量的需求是逐年递增的,也即是新增数据成倍数逐年增加,尤其是企业级应用,这个83%是否会减少,答案是肯定的。
TBW定义:Total Bytes Written,在SSD的生命周期内可以写入的总的字节数,用来表达SSD的寿命指标。从SSD的设计来看,如何设计来满足SSD的TBW要求或者SSD的TBW是如何计算的,哪些因素影响到SSD TBW?
先给一个公式:
NAND PE Cycles:SSD使用的闪存标称写擦除次数,如3K/5K。
Capacity:SSD单盘用户可使用容量。
WA:写入放大系数,上面有解释过,这跟SSD FW的设计和用户的写入的数据类型(顺序写还是随机写)强相关。
TBW和DWPD的计算公式:
有了上面的公式,你可以简单计算一块SSD盘的TBW或者由TBW计算每天的写入量。
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原文标题:如何计算和分析固态硬盘的寿命
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