美光高端9300系列的技術選型與產品定義考慮

　　不久前，美光科技宣布推出面向云和企業級市場的高性能美光 9300 系列NVMe SSD（固態硬盤），助力需要大容量和高性能的應用更快地訪問數據。其主要特點是：①提供低平均寫入延遲，實現對數據的近實時訪問；②該系列SSD 3.5GB每秒的持續讀寫性能為850,000 讀取和 310,000 寫入輸入/輸出（IOPS），加快了應用的響應和學習速度；③最高容量可達 15.36TB，最多可創建 32 個NVMe 命名空間，以滿足企業不斷增長的存儲需求。

　　美光科技企業級固態硬盤高級產品經理Cliff Smith和亞太區解決方案架構總監See Ghee Tan（陳詩義）解答了電子產品世界等媒體的提問。

　　1 哪些NAND技術支撐了此次推出的產品？

　　主要有三種關鍵產品和技術：3D，TLC和CuA。

　　在閃存方面，目前已經發展出了 3D NAND 技術。相比2D，3D就是存儲的空間從單層房子變成了高樓，不同的架構可以進行疊加。

　　另外，從 SLC (Single LevelCell), 到 MLC (Multi Level Cell),到 TLC (Triple Level Cell), 再到如今的 QLC (Quad Level Cell) 。這可以想象為從一層只能容納一個住戶，發展到一層能容納四個住戶。或者像往玻璃杯中倒水，假設往杯子里倒入的是電子媒介，如果是SLC ，就像玻璃杯只有兩種狀態：空和滿；MLC 就會有更多狀態，可以是 0、1/3、1/2、或者1；TLC還可以調到更精細的級別，這樣成本會更低。

　　為了繼續提升密度，美光又推出了 CuA (CMOS under Array) 架構。由于不同的閃存配置需要邏輯電路來控制，可以把邏輯控制電路想象成停車場，以前停車場在房子外面。閃存設計變成 3D NAND 以后，美光把CMOS邏輯控制電路放到 NAND 下面，好比把停車場搬到地下。因而產品得以優化，在更小的尺寸里做到更大的容量，提升了性價比。

　　2 容量、成本和性能的平衡

　　不同級別的 NAND 的價格也不 一 樣 ， 美光 通 過 不 同的 方 案 ， 讓客 戶 選 擇 最適 合 其 需 求的 NAND。從 S L C 到QLC，有降成本的效應。例如 QLC 的速度相對較慢，那么就會將它提供給對速度要求沒有那么高的客戶。

　　除了對 SLC、QLC、TLC 等不同組合的運用，美光也通過 CuA架構，把體積縮小，這也是降低成本的方法之一。

　　3 SSD的容量和類型選擇

　　3.1 數據中心如何選擇SSD？

　　當 MLC 推出的時候，業界認為 MLC 不可能取代 SLC，但是后來 MLC 取代了 SLC。可見，通過技術的不斷演進，未來出現的技術會替代之前的技術。因此，我們怎么去了解客戶的應用場景非常重要。

　　海量的數據也分很多不同的層面，有溫數據、熱數據和冷數據，從企業級產品線來看，一般會推薦客戶在熱數據上用 NVMe；如果是冷數據，通常只有訪問不再寫入，可以存在美光5210 QLC SSD，使操作管理更加簡單。在機器學習領域，機器學習很多時候是寫一次讀一千次，因為機器需要不斷地學習，這也導致 NVMe SSD 需求的增長。

　　3.2 NVMe 固態硬盤為何發展速度快？

　　在存儲業，新技術在不斷推出，但老的技術并沒有完全退出歷史舞臺。一些新的應用是 SAS 和SATA 無法支持的，所以市場新增長的部分是 NVMe 比較多，而且增速較快（如圖1）。

　　但 SAS 和 SATA 并沒有消失，仍然會支持一些傳統的低密度應用。因為傳統低密度應用對于NVMe 來說利用率太小了，那種傳統低密度應用好比只有一個單元的房子，而 NVMe 更像是一座城市，所以不會用 NVMe 去解決只需要用SATA 和 SAS 就能解決的傳統應用。

　　（迎九）

　　本文來源于科技期刊《電子產品世界》2019年第6期第89頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處