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第2版 閃存技術、產品和原理全面解析( 二 )

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1963年Gallager的一篇名為<Low Density Parity Check Codes>的論文詳細描述了該算法思想 ， 從此LDPC就此誕生 ， LDPC 編碼已經廣泛應用于光通信、衛星通信、通信等領域 ， 可以說是一套非常成熟的糾錯算法 。
SSD的高性能是如何體現的？
存儲系統的性能主要體現在兩個指標上 ， 一個是IOPS代表每秒存儲處理的IO數量 ， 另一個是時延代表存儲接收到IO之后處理的速度 。

第2版 閃存技術、產品和原理全面解析


上表為SSD和傳統HDD的性能對比 ， 我們可以看出無論從IOPS還是從時延角度SSD均遠遠好于HDD 。
從IOPS角度一塊SSD提供的IOPS ， 需要60塊左右高性能HDD才能達到相同的IOPS ， 但是從時延角度SSD的低時延是HDD無法提供的 。

聽說SSD寫幾千次就壞了 ， 這是真的嗎？
當然這不是真的 。SSD在處理數據寫入時 ， 每次都寫到新的物理地址 ， 從而使得所有的閃存物理空間被均勻使用 。
舉個例子 ， 假設一塊600GB的SSD ， 其閃存介質寫次數為1萬次 ， 那么該SSD可以寫入的數據總量達到6PB (600GB*10000) 。
而業界對大量企業級硬盤的研究數據顯示 ， 應用在企業級環境中的硬盤 ， 整個生命周期的寫入數據總量是有限的 。假設以單盤寫入小于200TB為例 ， 這意味著這塊600GB的SSD磁盤 ， 可以使用近十年以上 。
所以 ， 即便SSD所采用的閃存介質只能寫入幾千次或者幾萬次 ， 但是將閃存做成SSD之后 ， 完全滿足企業級應用的需求 。

SSD壽命由哪些因素所決定？
SSD的壽命一般是指其所使用的閃存顆?？梢猿惺艿哪p壽命 。SSD內部的其他器件不會成為整盤壽命的限制或瓶頸 ， 一般不會成為壽命的短板 。為了延長SSD磨損壽命 ， 大多數廠商采用如下方法 。
1、提供冗余(Over Provisioning) 。舉個例子 ， 一塊100GB容量的SSD ， 其內部的閃存顆粒的物理容量是大于100GB ， 企業級SSD一般可以達到128G或者更多 ， 超出的那部分就被稱為冗余 。
2、采用較好的部件 。如更好的顆粒、更好的控制芯片等 。舉例 ， SLC閃存顆粒的最大擦寫次數優于MLC ， 而MLC又優于TLC 。
SSD的壽命與所采用的閃存冗余度、顆粒類型和器件也有很大關系 ， 所采用閃存的冗余越大 ， 壽命越長 。采用閃存的顆粒類型越好 ， 壽命越長 。采用控制芯片糾錯能力越強 ， 壽命越長 。
SSD壽命并非單純取決于閃存的類型 ， 而是多個因素綜合作用的結果 。通過充裕的容量冗余、強力的LDPC糾錯算法 ， 可以滿足各種企業級應用需求 。

導致SSD發生故障的原因一般有哪些？
導致SSD的故障原因主包括閃存介質故障、硬件故障、軟件故障等 。相比HDD ， SSD沒有機械部件 ， 因此對運行環境各方面的要求更低 ， 滿足HDD正常運行的環境完全可以滿足SSD正常運行 ， 并且在如在地鐵、艦船等振動環境下 ， SSD更能發揮其穩定可靠地優勢 ， 保持業務穩定運行 。

SSD故障后數據是否可以恢復？
SSD和HDD雖然技術原理有所不同 ， 但是在多數故障場景下 ， 可以通過排除故障點 ， 對故障SSD的數據進行部分或全部恢復 。這一點上SSD與HDD相類似 。
1、當閃存介質失效時 ， 如果SSD內部出現了部分閃存介質失效 ， 進而導致SSD故障 ， 那么此時與HDD內部磁碟發生了物理傷害的情況是類似的 ， 可以對故障部分進行隔離 ， 進而恢復其他數據 。

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