嵌入式企業(yè)版啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的需求并非您所想的那樣

存儲(chǔ)模塊是消費(fèi)者，工業(yè)和企業(yè)系統(tǒng)不可缺少的一部分。這些市場(chǎng)獨(dú)特的工作量和挑戰(zhàn)決定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和組件。眾所周知，為企業(yè)部門設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)系統(tǒng)非常注重實(shí)現(xiàn)顯著的耐久率。服務(wù)器群的機(jī)架式服務(wù)器SSD旨在實(shí)現(xiàn)每天的速度，低延遲和最大驅(qū)動(dòng)器寫入。他們的表現(xiàn)應(yīng)該是首屈一指的。然而，雖然我們將數(shù)據(jù)中心與高性能SSD聯(lián)系在一起，但必須承認(rèn)要使服務(wù)器正常運(yùn)作，需要第二類型的存儲(chǔ)。經(jīng)常被忽視的是，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器對(duì)于這些數(shù)據(jù)城市的成功至關(guān)重要。

操作系統(tǒng)和引導(dǎo)加載程序的驅(qū)動(dòng)器占企業(yè)存儲(chǔ)解決方案驅(qū)動(dòng)器總數(shù)的2％左右。引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器旨在確保在所有條件下安全啟動(dòng)和關(guān)閉服務(wù)器。它們的用例是獨(dú)一無二的，因?yàn)樗鼈儧]有經(jīng)常啟動(dòng)，但是當(dāng)它們這樣做時(shí)，它必須是高效可靠的。它們的設(shè)計(jì)要求與構(gòu)成服務(wù)器群的大容量存儲(chǔ)部分的機(jī)架式服務(wù)器SSD完全不同。有時(shí)，引導(dǎo)加載程序與實(shí)際操作系 統(tǒng)是分開的，且通常采用USB閃存驅(qū)動(dòng)器或SD卡的形式。那些需要執(zhí)行可靠的過程以確保安全可靠的啟動(dòng)，驗(yàn)證使用模式以及在所有情況下的掉電穩(wěn)健性。在其他情況下，Boot SSD用于支撐引導(dǎo)加載程序以及操作系統(tǒng)。這些驅(qū)動(dòng)器經(jīng)常受RAID1保護(hù)。

閃存控制器和FTL確保系統(tǒng)針對(duì)其使用情況和獨(dú)特工作負(fù)載執(zhí)行完整優(yōu)化。此外，那些用于機(jī)架式服務(wù)器SSD和引導(dǎo)系統(tǒng)之間的控制器需求存在顯著差異。

與企業(yè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器相比的啟動(dòng)存儲(chǔ)需求。

服務(wù)器群以其企業(yè)耐用性SSD而聞名。然而，它們的引導(dǎo)系統(tǒng)包含更多模塊，包括BIOS（基本IO系統(tǒng)），引導(dǎo)加載程序和引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器。這些都有一套獨(dú)特的要求。由于引導(dǎo)系統(tǒng)充當(dāng)服務(wù)器的網(wǎng)守，因此這些驅(qū)動(dòng)器應(yīng)盡可能可靠和安全，并且不會(huì)影響電源故障或數(shù)據(jù)保留問題。隨著處理數(shù)據(jù)的數(shù)量和價(jià)值的增加，引導(dǎo)介質(zhì)的質(zhì)量和可靠性也會(huì)增加。最好的系統(tǒng)只與鏈中最薄弱的部分一樣好。

BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）到目前為止一直存儲(chǔ)在NOR上，用于配置基本啟動(dòng)功能，配置系統(tǒng)和啟動(dòng)順序。 NOR似乎是合適的，因?yàn)槿萘恳笙鄬?duì)較小，NOR的可靠性和少量更新的良好讀/寫速度。然而，諸如eMMC，eUSB或eSATA之類可供替代的嵌入式存儲(chǔ)介質(zhì)可能成為NOR聯(lián)合BIOS，引導(dǎo)加載程序和基本操作系統(tǒng)等要素的可靠替代品。引導(dǎo)加載程序通常存儲(chǔ)在基于NAND閃存的USB驅(qū)動(dòng)器和SD卡中。用于啟動(dòng)加載器的SD卡和USB閃存驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)在于它們不僅能夠快速安全地啟動(dòng)，而且還提供NOR所沒有的必要存儲(chǔ)容量。

存儲(chǔ)OS的引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器需要更大的存儲(chǔ)容量。雖然引導(dǎo)加載程序和驅(qū)動(dòng)器在兩種不同的介質(zhì)上運(yùn)行并不罕見，但某些制造商已經(jīng)開始在單一更可靠的解決方案中連接這兩個(gè)過程?；贜AND的解決方案已廣泛用于引導(dǎo)加載程序和引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器。然而，經(jīng)常被忽視的是閃存控制器的功能以及它在管理和優(yōu)化引導(dǎo)系統(tǒng)中可以發(fā)揮的作用?？煽康膯?dòng)程序是數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的關(guān)鍵。閃存介質(zhì)以及控制器的質(zhì)量和性能規(guī)范應(yīng)該是關(guān)于此類系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的主要討論。

閃存控制器在基于NAND的啟動(dòng)存儲(chǔ)中的重要性。

當(dāng)涉及到使用基于NAND閃存的模塊進(jìn)行引導(dǎo)時(shí)，所選擇的閃存控制器非常重要，因?yàn)樗鼪Q定了整個(gè)過程的可靠性和速度。 RAID可以是實(shí)現(xiàn)可靠性的解決方案。工業(yè)級(jí)閃存控制器和系統(tǒng)可以增加價(jià)值和可靠性，并且可以完美調(diào)整以優(yōu)化啟動(dòng)過程?？刂破骺梢詥⒂冒踩纳矸蒡?yàn)證過程和防篡改措施，確保操作系統(tǒng)未受到威脅?？刂破骺梢詥⒂枚喾N安全功能，例如安全啟動(dòng)，冗余固件，授權(quán)就地固件更新，設(shè)備綁定，反克隆，寫入保護(hù)，機(jī)密性和數(shù)據(jù)完整性檢查。

雖然快速啟動(dòng)，身份驗(yàn)證和安全性在啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中至關(guān)重要，但可以說最重要的要求是在所有條件下的掉電安全性。通常，RAID1和鏡像引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器可確保一定程度的可靠性。但是，意外關(guān)閉系統(tǒng)仍然會(huì)對(duì)未準(zhǔn)備好或未設(shè)計(jì)用于處理此類過程的驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生嚴(yán)重后果。數(shù)據(jù)可能丟失，在最壞的情況下，可能連累服務(wù)器的骨干-操作系統(tǒng)。最后，故障的驅(qū)動(dòng)器需要替換而增加服務(wù)成本。由于引導(dǎo)系統(tǒng)管理許多其他驅(qū)動(dòng)器的操作，因此它們的可靠性受到很大限制，并且應(yīng)盡可能堅(jiān)固耐用。閃存控制器就像大腦，具有不同的智商水平。這意味著與另一控制器供貨商相比，控制器供貨商處理受損功率可以有相當(dāng)大的差異。引導(dǎo)需要一流的掉電管理，以確保服務(wù)器在發(fā)生停電時(shí)不會(huì)受到威脅。

交換空間及其對(duì)可靠基礎(chǔ)的需求

交換空間經(jīng)常被忽視，是服務(wù)器當(dāng)中需要可靠基礎(chǔ)的區(qū)域。交換空間需要部分存儲(chǔ)，通常是引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器的一部分。當(dāng)RAM需求很高時(shí)，這個(gè)空間將預(yù)留給操作系統(tǒng)以作為溢出使用。

由于服務(wù)器不會(huì)過于頻繁地重新啟動(dòng)，因此啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器上的大多數(shù)讀/寫使用通常由內(nèi)存交換執(zhí)行。這意味著提高速度也會(huì)提高負(fù)載沉重的服務(wù)器性能。由于企業(yè)部門越來越關(guān)注性能，因此RAM在服務(wù)器中的需求很高。這反過來又使交換空間成為需要適當(dāng)考慮不可缺少且不斷增長(zhǎng)的服務(wù)器部分。除了滿足快速啟動(dòng)，身份驗(yàn)證，安全性和掉電安全性的要求外，服務(wù)器中的內(nèi)存交換還要求在設(shè)計(jì)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器時(shí)應(yīng)考慮到可靠性。

為何應(yīng)該要有更多關(guān)于企業(yè)存儲(chǔ)的壽命討論。

耐用性和壽命是工業(yè)領(lǐng)域的主要議題，在某些情況下，存儲(chǔ)系統(tǒng)必須執(zhí)行超過十年，并且兼容式的替換驅(qū)動(dòng)器必須在延長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)也可用于傳統(tǒng)接口。為了將重新認(rèn)證以及將軟件移植成本降至最低，還要考慮引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器比數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器長(zhǎng)壽以及一些服務(wù)器系統(tǒng)的耐用性和使用壽命。采購(gòu)工業(yè)級(jí)閃存系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)必要的安全和可靠的啟動(dòng)過程，身份驗(yàn)證和掉電穩(wěn)健性，還可以確保系統(tǒng)使用壽命更長(zhǎng)，更穩(wěn)定。

整體企業(yè)以其性能要求而聞名，但其啟動(dòng)系統(tǒng)的可靠性要求往往被忽視。引導(dǎo)加載程序是企業(yè)存儲(chǔ)的重要組成部分，必須設(shè)計(jì)為安全啟動(dòng)和關(guān)閉服務(wù)器。它們必須確保安全啟動(dòng)，而且不讓操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)因意外掉電而受損。存儲(chǔ)系統(tǒng)中確保存儲(chǔ)模塊經(jīng)過完全優(yōu)化以啟動(dòng)存儲(chǔ)的關(guān)鍵組件是閃存控制器。閃存控制器因供應(yīng)商而異。雖然某些制造商設(shè)計(jì)的控制器非常適合消費(fèi)性存儲(chǔ)，但Hyperstone專注于工業(yè)級(jí)閃存控制器，是企業(yè)服務(wù)器機(jī)房中啟動(dòng)存儲(chǔ)的理想選擇。

　　Steffen Allert

　　Job Title： VP Sales

　　Steffen Allert is heading the European Sales organization of Hyperstone. His responsibilities covers all sales related activities for the EMEA region. Steffen has been involved with the flash industry for over 10 years. Before joining Hyperstone he worked for Daimler Benz Aerospace （now Airbus） and Siemens. Steffen holds a MS in Electronics from the Technical University Darmstadt， Germany and a BBA from GSBA Zurich.