2022
11-04

从0到1:企业级SSD的设计、开发、测试和验证

SSD目前已成为个人电脑、笔记本以及数据中心服务器的标配硬件之一,但是SSD在不同应用场景中也是有所区分的,比如消费级SSD和企业级SSD。相比应用在个人电脑和笔记本中的消费级SSD,企业级SSD主要应用于互联网、云服务、金融、电信等客户的数据中心,之所以企业级SSD能够满足以上应用场景,自然是因为其拥有更高、更稳定和更均衡持续的I/O性能,以及更长的写入寿命,同时又具有极佳的数据安全性及可靠性。

 

那么,成为一块合格的企业级SSD,需要经过什么呢?

 

 

首先,在SSD设计生产之初,其所采用的主要元器件都需满足企业级性能要求,比如,采用企业级SSD主控芯片,企业级NAND闪存,其它企业级BOM元器件并为意外断电等特殊情况设计储能电容和断电保护电路等。宝存科技将会针对不同厂商的NAND Flash进行数据一致性、耐受力、读取干扰、数据保存、交叉温度测试等5个环节的高标准严苛检测,挑选出较为出色的NAND Flash供应商。

 

硬件及固件的设计方面,需要全面考量和兼顾性能、服务质量、稳定性、可靠性、数据完整性,也需包含着更为高效的数据纠错、闪存管理算法、垃圾回收机制以及其他为客户量身定制的功能,以满足企业级SSD在复杂、严苛的运行环境中提供稳定可靠的表现。

 

验证方面,需要完整全系统层面的架构及实现设计、代码审视,单元、白盒、黑盒测试,可靠性、四角压力测试等以确保高可靠、高稳定的产品质量。

  

 

SSD生产层面,需要完善的系统可靠性检测及筛选,以宝存科技SSD检测流程为例,通过电容测试、Burn-in 测试NAND Flash坏块检出、多轮性能、压力测试 、SMART信息核检对进行产品严格筛选确保每一块由宝存科技企业级SSD产品的品质,并且满足数据中心的企业级应用需求。

 

 

除了厂商自己出厂检测,同时还有与PCI-SIG、NVMe等协会和UNH-IOL机构针对企业级SSD产品的兼容性测试,以及与不同服务器平台及多个操作系统进行互操作性测试、混合负载性能测试等众多详细且严苛的测试项目。在PCI-SIG、NVMe协会以及UNH-IOL的权威认证下,通过以上测试的企业级SSD产品将会被列入其Intergrator’s List中, 而与服务器厂商的互动测试,可以确定整机配送质量。

 

 

数据中心的应用负载、客户应用类型均有所不同,企业级SSD最终能否在数据中心中应用,还要以最终灰度测试为准。所谓灰度测试,是根据具体客户应用使用被测试设备搭建灰度测试服务器,新增到正在运行的生产资源中,通过实际生产环境来对测试设备进行足够时间的考验。

 

完成以上一系列从器件选择、设计、系统验证及可靠性、压力测试、出厂检测、权威机构认证、互通性测试、灰度测试等等重重考验之后,才真正意味着该款SSD能够完成数据中心的严苛要求,也才能称之为企业级SSD。

 

 

在宝存科技SP4系列企业级SSD中,采用了母公司慧荣科技所打造的SM8266 PCIe Gen4企业级SSD主控芯片,支持16通道并搭配3D eTLC企业级闪存最高顺序读/写带宽达到6500 MB/s和3500 MB/s,4K随机读取高达900K IOPS,4K稳态随机写入高达180K IOPS,可以充分满足数据库(OLTP/OLAP)、云计算、大数据分析、高频交易及检索等工作负载的性能需求。

 

SP4系列企业级SSD支持端到端的全链路硬件数据保护,具备完整的掉电保护机制、内建电容可靠性检测和高温监控保护,完全满足UBER< 1 sector每10^17 bits读,单盘失效平均时间(MTBF)超过2百万小时的企业级指标。

 

为覆盖数据中心多样化应用环境,宝存科技SP4系列企业级SSD在30多家数据中心、服务器厂商及企业级应用客户中经过测试,并在包括鲲鹏以及飞腾等国产ARM处理器、Intel和AMD等x86处理器上经过兼容性测试,能够将高性能稳定可靠地发挥。

 

近期,Shannon SP4系列企业级SSD在国内知名互联网和安全服务提供商的数据中心中通过了灰度认证,并已大量投入使用中,将为客户数据中心应用提供稳定高效的存储性能支持,以适应高负载应用需求。

 

在企业级SSD所追求的更快、更稳、更安全的重要衡量指标中,宝存科技将基于深耕数据中心存储开发设计的多年经验,打造高性能高可靠的企业级SSD产品,为数据中心和企业级应用7x24小时运行构筑存储支撑,为数据基建稳健前行铺平道路。