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MICRON镁光NAND惊艳的QoS和高容量专为数据中心环境打造
2022-11-21 1195次

  采用 NVMe™ 的美光® 7450 固态硬盘是世界上最先进的 176 层 NAND 数据中心固态硬盘1 —— 在随机读取和写入工作负载上实现 2 毫秒及更低的服务质量 (QoS)2 延迟,提供适合多种部署选项的高容量,并具备广泛的安全功能。


  满足如今的数据中心需求

  数据中心运营商的业务中面临快速发展的挑战和不断增长的需求,例如:如何确保基本的应用程序能够持续响应?如何安全地存储数量不断增加的业务关键型数据?如何在将更多的数据打包到更少的系统中时保持数据的安全性并轻松提供支持?

  美光 7450 固态硬盘提供低且一致的延迟,可以改善应用程序性能4。7450 固态硬盘采用美光的 176 层 NAND 技术,在随机读取和写入工作负载上实现了 2 毫秒及更低的 QoS 延迟4,这能加快数据中心应用程序的速度和响应性。高容量的外形规格(比如 7.68TB E1.S)支持在一个平台上安装多个固态硬盘(在 1U 服务器上最多支持 246TB [32x7.68TB])。

  凭借多种外形规格(E1.S、U.3 和 M.2)和美光的安全执行环境(这是固态硬盘控制器中的一个专用的硬件安全处理引擎),7450 固态硬盘提供了当今数据中心工作负载所需的性能、一致的延迟和灵活性的最佳组合。







  7450 固态硬盘为存储带来的重大转变

  凭借业界领先的 NAND 改善数据中心工作负载的存储性能

  7450 固态硬盘采用业界领先的 176 层 NAND,结合了自主的 word-line 技术和美光 CMOS 阵列下 (CuA) 架构。这有助于实现更快的启动和应用程序响应性。

  凭借低 QoS 读取延迟,让数据中心存储基础设施做到快速、可靠和响应迅速

  对于要求严格的随机混合 IO(读取和写入)工作负载,7450 固态硬盘可实现 2 毫秒及更低的延迟。这有助于改善延迟敏感型工作负载(视频点播、交易处理、多租户托管、实时分析和社交媒体、资源规划以及其他延迟敏感型应用程序)的性能。


 提供支持各种数据中心应用程序的选项——减少验证时间、成本和复杂性

  7450 固态硬盘提供业界最广泛的7容量选项——从 400GB 到 15.36TB,包括 7.68TB 的 E1.S 规格和 15.36TB 的 U.3 规格。再加上业界最多样的外形规格选项,7450 可以满足数据中心从传统存储向企业和数据中心固态硬盘外形规格 (EDSFF) 存储转变期间不断变化的功耗和散热需求。

  7450 固态硬盘是业界唯一提供 15mm 和 7mm 两种规格的 PCIe® 4.0 U.3 硬盘。它专为满足大容量固态硬盘的需求而设计,也提供了一款带断电保护功能的 PCIe 4.0 M.2 22x80mm 规格针对服务器启动而设计。


  先进的 NAND 改善了很多数据中心工作负载的存储性能

  为满足不断增长的数据需求,存储行业需要提高性能、扩大容量。为了满足这些需求,美光正通过 176 层 NAND(也是数据中心固态硬盘中最先进的 NAND)让 NAND 闪存技术在容量、性能和功耗方面达到新的高度。


  176 层 NAND 技术

  美光的 176 层 NAND 采用了替换门 (RG) 技术,将独立的绝缘体移到一个绝缘体上(图 1)。这种改变减少了电场持续时间,这有助于改善功耗(电场用于在电路上编程数据)。




  图 1:NAND 绝缘体改进


  有了这种 176 层的 NAND,更少、更低强度的电脉冲即可将数据编入 NAND。更少的脉冲意味着将数据编程到 NAND 单元所需的时间更短,这可以提高 NAND 的写入性能(图 2)。



  图 2:改善功耗(通过缩短 NAND 编程时间)


  美光还将控制 CMOS 电路置于 NAND 阵列之下(这叫作 CuA,如图 3 所示)。将 CMOS 置于 NAND 阵列之下可以节省关键的布局空间。不使用 CuA 技术的 NAND 将 CMOS 控制电路放在 NAND 阵列旁边,这通常会消耗更多的空间却不能增加存储容量。



  图 3:与传统的 NAND 设计相比


  美光 CuA 可以节省空间

  QoS 延迟仅为 2 毫秒甚至更低,让数据中心工作负载实现惊艳的响应速度

  许多数据中心应用程序需要实时响应——它们使用、处理和响应的数据必须快速、可靠和一致地交付。这些应用程序,比如活跃的 SQL 和 NoSQL 数据库以及语音/视频应用程序,都对延迟很敏感。数据必须及时交付。交付延迟或中断可能带来不利后果,比如语音通话可能无法理解或视频可能停滞。

  服务质量 (QoS)10 是一个描述固态硬盘中应用程序延迟一致性的指标。特定工作负载的 QoS 延迟通常用多个 9(比如 99.9999% 或 6 个 9)和一个阈值(例如 2 毫秒)的形式表达。6 个 9 的 2 毫秒延迟表示应用程序所有 IO 的 99.9999% 发生在 2 毫秒内。

  与以前的很多固态硬盘不同,7450 固态硬盘在混合的随机工作负载和常见队列深度 (QD) 上的延迟达到 6 个 9 的 2 毫秒或更低(并保持住)。这可以改善 Microsoft SQL Server、Oracle、MySQL、RocksDB(代表云计算工作负载)、Cassandra 和 Aerospike 等数据库的性能。

  图 4 和图 5 显示了 15.36TB 的美光 7450 固态硬盘针对 70% 读取 (R)、30% 写入 (W) 工作负载和 90% R、10% W 工作负载的 99.9999% 就绪延迟与 IOPS。蓝线以下的所有数据点都处于或低于 2 毫秒的延迟阈值11。







  图 4:70/30 混合、随机 IO 的 6x9 OPS 与延迟




 图 5:90/10 混合、随机 IO 的 6x9 OPS 与延迟


  适合各种数据中心的选项——减少验证时间、成本和复杂性

  美光 7450 固态硬盘提供一系列的外形规格、容量大小以及针对数据中心而优化的部署选项。

  E1.S 外形规格:专为业务线应用程序和超大规模用途而设计12

  E1.S 外形规格的设计宗旨是提供灵活性,以平衡性能、容量、规模和功耗。

  ●容量从 800GB 到 7.68TB

  ●三种标准的厚度,适合 1U 平台:5.9mm 适合尽可能提高平台容量,25mm 适合尽可能提高性能,15mm 适合平衡的设计

  ●带有标准 EDSFF 连接器的 4 通道 PCIe

  ●支持 PCIe 4.0

  U.3 外形规格:建立在行业广泛采用(U.2 外形规格)的基础上

  U.3 外形规格是现有 U.2 外形规格标准的最新进化版本,该标准已在数据中心中被广泛采用。

  ●容量从 800GB 到 15.36TB

  ●两种厚度:7mm 或 15mm,U.3 硬盘盒

  ●活跃的 SNIA 和 PCI-SIG SFF 行业标准小组支持持续发展

  ●支持热插拔,让维护工作更轻松

  ●完全向后兼容 U.2 主机13,14

  M.2 外形规格:用于内部安装(非热交换)的紧凑存储

  M.2 外形规格已被数据中心用作系统启动解决方案和紧凑的数据存储设备(通常是成组的,以提高容量)。

  ●容量从 400GB 到 3.84TB

  ●22x80mm 和 22x110mm,M.2 外形规格

  ●PCIe 4.0 x4 接口

  ●目前行业采用

  ●活跃的标准开发

  ●体积小,耗电量低

  先进的安全选项和通用固件架构


  美光 7450 固态硬盘提供先进的安全选项(包括 FIPS 140-3 Level 2、SED、非 SED、Microsoft eDrive),以帮助根据部署要求定制安全性。它还利用美光的安全执行环境 (SEE),采用具有物理隔离的专用安全处理硬件来提高安全性。


  最先进的安全功能

  7450 固态硬盘提供在几代美光数据中心固态硬盘中都得到验证的强大安全功能,有助于解决数据和数据驱动型应用程序在虚拟化、移至云中或容器化时遇到的问题。




  表 3:美光 7450 固态硬盘的安全功能


  通用固件架构

  7450 固态硬盘在所有的外形规格、容量和耐用性等级上都采用一个共同的固件架构。这种通用性有助于减少验证时间、成本和复杂性。多个型号采用一个固件架构意味着,一旦该架构得到验证,可能不需要在每一个固态硬盘型号上进行验证。通用固件架构让固态硬盘管理和状态报告以及固件更新机制实现标准化。简单来说,通用固件架构可以帮助减少固态硬盘的验证时间(特别是在多个平台之间)。


  美光 7450 固态硬盘:世界上最先进的 176 层 NAND 数据中心固态硬盘

  美光 7450 固态硬盘是世界上最先进的基于 176 层 NAND 的数据中心固态硬盘,实现了 2 毫秒或更低的 QoS 延迟,具有更多的容量和广泛的外形规格选择,可以支持各种数据中心工作负载。它提高了大多数数据中心工作负载的存储性能,提供的 QoS 延迟令数据中心工作负载快速、可靠、响应迅速,并且具有高达 15.36TB 的容量,具有广泛的部署选项和增强的安全功能。

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