Intel 710企業(yè)級固態(tài)硬盤的優(yōu)勢及應(yīng)用

據(jù)Intel介紹，HET包含有Intel自己開發(fā)的固件、Intel控制器和高循環(huán)次數(shù)NAND.這種技術(shù)結(jié)合了NAND硅增強(qiáng)性能和獨(dú)特的固態(tài)硬盤NAND管理技術(shù)，可擴(kuò)展基于MLC的固態(tài)硬盤的寫入耐用性，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的耐用性和操作性能。

固態(tài)硬盤（Solid State Drives），簡稱固盤，是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤，其芯片的工作溫度范圍很寬，商規(guī)產(chǎn)品（0~70℃）工規(guī)產(chǎn)品（-40~85℃）。雖然成本較高，但也正在逐漸普及到DIY 市場。由于固態(tài)硬盤技術(shù)與傳統(tǒng)硬盤技術(shù)不同，所以產(chǎn)生了不少新興的存儲(chǔ)器廠商。廠商只需購買NAND存儲(chǔ)器，再配合適當(dāng)?shù)?a target="_blank">控制芯片，就可以制造固態(tài)硬盤了。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。

我們對Intel的200GB 710企業(yè)級固態(tài)硬盤（SSD）的主要興趣是，產(chǎn)品設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要放在耐用性、可靠性和功效上。而將多層單元（MLC）NAND閃存用作主存儲(chǔ)部件也值得關(guān)注。Intel將固態(tài)硬盤中的這種MLC NAND實(shí)現(xiàn)稱為高耐用性技術(shù)（HET）。Intel HET固件增強(qiáng)方面除了一般的工業(yè)糾錯(cuò)碼（ECC）標(biāo)準(zhǔn)外，還包括優(yōu)化的錯(cuò)誤避免技術(shù)、寫入放大率抑制算法以及系統(tǒng)級錯(cuò)誤管理功能。

單層單元（SLC）閃存通常是企業(yè)級固態(tài)硬盤的更理想選擇，因?yàn)閺囊粋€(gè)單元讀取一個(gè)比特的誤差率非常低，而且耐用性也很高。而多層單元（MLC）閃存存在更高的誤碼率，因此讓人感覺耐用性也低很多。然而，業(yè)界一直致力于研究在企業(yè)級固態(tài)硬盤中使用MLC閃存，因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁└蟮拇鎯?chǔ)容量，降低生產(chǎn)成本。

通過HET實(shí)現(xiàn)，Intel想到了一種實(shí)現(xiàn)更具可靠性的MLC閃存的方法，它基于這樣一個(gè)事實(shí)：一個(gè)批次中并不是所有MLC閃存芯片都具有相同的特性。一些芯片可能具有更高的讀性能和更好的數(shù)據(jù)保持質(zhì)量，對這些特性的理解成為了Intel在710固態(tài)硬盤中將MLC NAND閃存用作HET的主要原因。

1.20個(gè)MT29F16B08CCME1 NAND MLC集成電路，以鏡像方式安裝在電路板的正反面，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)容量高達(dá)200GB的Intel 710固態(tài)硬盤。

每個(gè)NAND閃存器件封裝包含兩個(gè)堆疊的64Gb、25nm L74A NAND閃存裸片，因此每個(gè)封裝容量為128Gb.總的閃存容量實(shí)際上是320GB,因此具有很高程度的預(yù)留空間。

2.系統(tǒng)存儲(chǔ)控制器使用了一個(gè)512Mb的海力士H55S5162EFR移動(dòng)SDRAM.Intel使用移動(dòng)SDRAM的決定是很有意義的，因?yàn)樗芴峁┮蟮男阅艿燃墸瑫r(shí)又能最大限度地降低功耗。這里降低功耗很重要，因?yàn)樵谟脖P工作時(shí)DRAM具有很大的處理工作量，特別是在企業(yè)級應(yīng)用中。

3.并聯(lián)使用了6個(gè)470μF的電容，可以存儲(chǔ)要求的緊急電量，并在發(fā)生電源故障時(shí)讓硬盤有足夠長的時(shí)間退出正在進(jìn)行的操作。總?cè)萘拷咏?.8mF.這種方法不僅能在短時(shí)間內(nèi)給硬盤提供足夠的電能，而且不會(huì)占用很大的電路板空間。

4.這種固態(tài)硬盤使用了Intel的PC29AS21BA0控制器。其它Intel固態(tài)硬盤也使用這種控制器，但很可能固件得到了更新，使得它特別適合710硬盤的使用情況。

ONFI的使用

我們把一個(gè)Intel 29F16B08CCME1 25nm MLC NAND閃存器件連接到了我們的閃存測試儀。測試表明，這種器件兼容開放NAND閃存接口（ONFI）規(guī)范。器件返回的詳細(xì)ONFI參數(shù)字節(jié)（詳細(xì)的器件參數(shù)和支持功能列表）表明，它支持ONFI版本2.2,并且支持控制器使用的各種異步操作。

ONFI規(guī)范描述了單獨(dú)的I/O電源VCCQ選項(xiàng)，電壓低至1.8V,在Intel 710固態(tài)硬盤中這個(gè)電源已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。因此，I/O總線工作時(shí)的功耗要顯著小于VCCQ電源為3.3V VCC時(shí)的功耗。

在固態(tài)硬盤讀寫操作時(shí)監(jiān)視NAND閃存器件的引腳可以觀察控制器與閃存的交互操作?？刂破骶哂懈叨鹊牟⑿羞\(yùn)行機(jī)制，其多平面操作可直達(dá)每個(gè)裸片，并對所有閃存器件保持一個(gè)有組織的和平均分布的數(shù)據(jù)寫入。

Intel 710固態(tài)硬盤中采用的辨別和使用高質(zhì)量MLC NAND閃存的創(chuàng)新方法，加上斷電時(shí)的可靠性、非常大容量的預(yù)留空間以及降低的功耗，使得Intel 710成為一種獨(dú)特且創(chuàng)新的企業(yè)級固態(tài)硬盤，可進(jìn)一步增強(qiáng)企業(yè)級和消費(fèi)級存儲(chǔ)器之間的區(qū)別。

終上所述，此款I(lǐng)ntel 710企業(yè)級固態(tài)硬盤（SSD）產(chǎn)品設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要放在耐用性、可靠性和功效上。而將多層單元（MLC）NAND閃存用作主存儲(chǔ)部件。Intel將固態(tài)硬盤中的這種MLC NAND實(shí)現(xiàn)稱為高耐用性技術(shù)（HET）。并且Intel HET固件增強(qiáng)方面除了一般的工業(yè)糾錯(cuò)碼（ECC）標(biāo)準(zhǔn)外，還包括優(yōu)化的錯(cuò)誤避免技術(shù)、寫入放大率抑制算法以及系統(tǒng)級錯(cuò)誤管理功能。 因此被廣泛應(yīng)用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。