Katı hal depolama birimi, geniş bir yelpazeye sahip kurumsal uygulamalar için yüksek performans vaadi sunan heyecan verici bir teknoloji alanıdır. Ne yazık ki bazı katı hal sürücüsü (SSD) satıcıları, gerçekten kullanıldığında her zaman iddia edilen beklentileri karşılamayacak olan cesur iddiaları ve kurum için çözümlerini konumlandırış şekilleri yüzünden kafa karışıklığına sebebiyet vermişlerdir. Buna ek olarak kurum alanında - işletmeler için, aşırı hatalara tolerans gösteremeyen bir aşırı uygulama ortamında- test standartlarının yoksunluğu bu problemi daha da şiddetlendirmiştir.
Bir SSD Tasarlamak: Temel Öğeler
Bir SSD tasarımı, sağlam bir çözüm oluşturmak için entegre edilmeleri gereken iki temel bileşenden meydana gelir: Değişken olmayan bellek ve denetleyici.
SSD'ler için en yaygın olarak kullanılan bellek değişken olmayan NAND flash hazıfadır ve değişen kalitelerde üretilmektedir. NAND, ya tek dereceli hücre (SLC) veya çoklu dereceli hücre (MLC) teknolojisi kullanmaya dayanarak tasarlanmıştır. SLC hücre-başına-bir-bit (1bpc) devamlılığını sağlar, daha uzun dayanır, fakat yüksek kapasitede üretim için çok daha masraflıdır. Ayrıca SLC'nin yüksek maliyetle birleşen daha az toplam kapasite gibi bir dezavantajı vardır.
Her bir hücrede çoklu veri bitleri paylaşıldığı için MLC NAND'ın dayanıklılığı daha düşüktür, fakat MLC daha geniş kapasitelere sahip olup çok daha düşük maliyetlerde üretilebilir. MLC hücre-başına-üç-bit (3bpc) ve hücre-başına-iki-bit (2bpc) türleri olarak sunulur; bunlar arasında 3bpc daha yavaş bir performansa rağmen mevcut olan en yüksek kapasiteye sahiptir.
NAND'ın ardından bir diğer kritik SSD bileşeni de denetçisidir. Denetçi, NAND belleğin komut merkezidir, her bir hafıza hücresinin veriyi nerede okuyacağını ve yazacağını belirler, ve bilgisayara bağlı olan arayüz ile iletişim kurar. NAND bir medya olarak kusurlu olduğu için, denetçinin hataları düzeltmek için nasıl harekete geçtiği ve çalıştığı tasarımın çok önemli bir parçasıdır. Ek olarak NAND hücre başına sınırlı sayıda yazmaya sahiptir ve bunlar hücre aşınmadan önce yapılabilir. İyi tasarlanmış bir denetleyici pek çok yıpranma-düzeylemesi tarzlarından birini kapsayacaktır. Bu, hücre kullanımını yönetmek ve SSD yaşam süresini maksimize etmek için NAND boyunca veriyi dağıtmak için algoritmalar kullanan bir tekniktir.
Son olarak NAND ve denetleyicisi, tasarımın son bileşenleri olarak elektroniğin ve ASIC kurgusunun kapsamındadır. ASIC ve elektronik tasarımı, SSD'ye gerekli olan güç/voltajı temin edecektir. Bu noktada tasarımlar, seçilen bileşenlerin kalitesi gibi farklılık gösterebilirler. Kötü bir ASIC tasarımı, vaktinden evvel bir bileşen hatasına sabep olabilir, yani bu ihmal edilecek bir alan değildir.
Kurumda MLC ve SLC
İlk SSD tasarım geliştirmede SLC temelli tasarımların konumlandırılışı en yüksek seviye kurumsal performans uygulamaları düşünülerek yapılır, fakat yalnızca depolama birimi maliyetlerinin büyük bir mesele olmadığı niş uygulamalara uygulanırlardı.
Pekçok kurumsal işletmenin sistem maliyetleri ve IT bütçe kısıtlamaları vardır; bu sebeple MLC temelli çözümler potansiyel olarak daha uygun düşerler. Ne var ki yazma dayanıklılığı ve güvenilirliği, kurum içinde MLC kullanımı bakımından endişe edilen konular olarak kalırlar. SSD tasarımcıları, eğer MLC'yi çevreleyen meseleler çözülebilselerdi, bunların üst Aşama 0 hareket performans bölümlerindeki depolama birimi sistemlerinin çoğunluğuna kusursuz bir biçimde uygun düşeceklerini kabul etmektedir. Bu amaçla Seagate ve Samsung, bu zorluklara hitap etmek için bir ilişki kurmuşlardır. Seagate'in medya hatası düzeltme teknolojisindeki uzmanlığı ile Samsung'un NAND bilgisi sayesinde iki şirket, gerçek kurumsal ortamların ihtiyaçlarını karşılayabilecek MLC üzerinde temellenmiş bir SSD çözümünün geliştirilmesini üzerlerine almışlardır.
Kurumsal'a karşı Müşteri Sınıfı
Geleneksel sabit disk sürücüsü (HDD) depolama birimi için, kurumsal-sınıf tasarımların güvenilirliği, 24x7 tam yükümlülük devirleri boyunca test edilir. Kurumsal-sınıf aynı zamanda, gelişigüzel erişim modelleri ve karışık iş yüklerine odaklanan çoklu-sürücü ortamlarına dayanır. Kurumsal olmayan veya müşteri sınıfı depolama birimi tipik günde-8-saat kullanım devirlerine dayanarak test edilir. Ek olarak müşteri temelli depolama birini tek-sürücülü ortamlara odaklanır.
Kurumsalda SSD depolama birimi ihtiyaçları HDD'lerdeki ile aynıdır, fakat yakın bir zamana kadar standartlar mevcut değildi. Bunun öncesinde pazarda bir problem vardı zira kurumsal-sınıf olarak müşteri toplayan pek çok SSD gerçek birer kurumsal SSD olarak faaliyet gösterememiş ve OEM yeterlilikleri sırasında ve sahada yüksek seviyede hata oranları deneyimlenmiştir.
Eylül 2010'da JEDEC Katı Hal Birliği, SSD dayanıklılığı ve güvenilirliği için iki setlik standartlar yayınlamıştır. JEDEC JESD218 ve JESD219, hem kurumsal hem de müşteri uygulama sınıflarındaki SSD dayanıklılığı arasında ayırım yapmak için gerekli olan standartlara değinmiştir. Bu iki temel sınıf, şimdiki ve gelecekteki katı hal standard geliştirilmesi için yapı taşları olarak işlev görmektedirler. Her iki standart belgeleri de indirilebilir. Bu standartlar her bir uygulama sınıfı için belli başlı gereklilikleri tanımlarlar, bir test metodolojisi anlatırlar ve uygulama sınıfına dayanan SSD dayanıklılığı için bir standart mukayese sağlayan bir SSD Dayanıklılığı Değerlendirmesi yaratırlar.
Seagate, JEDEC standartlarının geliştirilmesinde akif olarak yer almıştır ve JEDEC'in çok ihtiyaç duyulan katı hal standartları geliştirilmesi için platform sağlayan JC-64.8 Alt Komisyonu'na başkanlık etmiştir. Bu standartların geliştirilmesinde aktif olarak iştirak ederek ve bir test yolu ortaya koyarak OEM depolama ünitesi üreticileri ve müşterileri sonunda test edilebilir, onaylanabilir ve sonradan da güvenle en uygun depolama ünitesi ortamlarına yerleştirilebilecek SSD'lere sahip olabilecekler.
Tablo: MLC'ye karşı SLC Teknolojisi
| MLC Teknolojisi |
SLC Teknolojisi |
| Hücre başına çoklu bitler (2bpc veya 3bpc) |
Hücre başına bir bit (1bpc) |
| Hızlı performans – fakat SLC'den daha yavaş |
En hızlı performans |
| Daha kısa dayanıklılık |
Daha uzun dayanıklılık |
| Daha düşük maliyet |
Daha yüksek maliyet |
| Daha yüksek kapasite |
Daha düşük kapasite |
Bu pazarlama ilanındaki bilgiler ilk önce enterprisestorage.com adresinde Seagate üst düzey ürün pazarlama müdürü Teresa Worth ile Seagate üst düzey kurumsal iletişim müdürü David Szabados tarafından yazılmış bir makale olarak (Aralık 2010) ortaya çıkmıştır.
Etiketle:
