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擦寫壽命限制及寫放大先天弱點(diǎn)，挑戰(zhàn)全閃存存儲系統(tǒng)

時(shí)間：2022-03-09 08:15:02 | 來源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

時(shí)間：2022-03-09 08:15:02 來源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

相對傳統(tǒng)機(jī)械磁盤，SSD具有極大的性能優(yōu)勢：其隨機(jī)讀寫性能是傳統(tǒng)磁盤的數(shù)百倍，延遲只有傳統(tǒng)磁盤的一百至數(shù)百分之一。在強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)吞吐性能的今天，完全由固態(tài)存儲介質(zhì)構(gòu)成的全閃存存儲陣列成為諸多企業(yè)升級存儲系統(tǒng)的優(yōu)先選擇。然而，全閃存存儲系統(tǒng)依然面臨著諸多挑戰(zhàn)，其中最顯著缺點(diǎn)的是耐久性問題，即擦寫壽命限制及寫放大。

SSD的擦寫壽命，主要由其存儲介質(zhì)（NAND為主）決定，其典型擦寫壽命為1.5~10萬次，落后于傳統(tǒng)機(jī)械磁盤，一旦超過擦寫壽命，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失乃至磁盤報(bào)廢。另外，SSD在進(jìn)行操作時(shí)，其寫動(dòng)作是以1 page（如4K）為單位，而擦除則是以block（如128*4K）為最小單位。當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)更改時(shí)，閃存的一個(gè)塊在新數(shù)據(jù)寫入前必須要先擦除（除非是空白數(shù)據(jù)塊），而擦除block就需要將其中有效的page移除并寫入到其他位置，這就發(fā)生了寫放大問題。

在傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)中，磁盤控制器在處理IO后一般會有相對余量周期來處理快照、卷管理和復(fù)制之類的存儲服務(wù)，但SSD大大提升了大多數(shù)服務(wù)的處理周期，使得傳統(tǒng)的單控制器處理能力，以及常見的AA雙控存儲架構(gòu)存在性能瓶頸。最后，相比傳統(tǒng)機(jī)械磁盤，目前SSD的成本仍然很高，極大的影響了SSD的進(jìn)一步普及。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng),挑戰(zhàn)

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