泽字节时代 数据中心为何选择固态硬盘

随着5G、云计算、AI、智慧物联等新兴产业的崛起和发展，全球产生的数据量也在成倍堆积。从2010年全球数据存储总和首次突破1泽字节，即1ZB(约等于1万亿GB)，人类正式跨入泽字节时代。直到2019年，全球产生数据总量达45ZB，10年时间内，全球数据量翻了接近45倍，可以说，数据已经从数字化生活的副产品转变为全球经济的驱动引擎了。

01泽字节时代数据中心业务的变迁 企业级固态硬盘崭露头角

在数据引擎的背后，作为绝对核心的、用作存储数据的硬盘产品，也同样发生着新的革命。众所周知，基于数据中心特殊的工作性质，即以数据存储为主，弱化性能，冷数据占据绝大比重的情况，以及成本考量，在过去的数十年内，采用机械结构的硬盘，成为了绝对的主力产品，尤其是伴随着SMR叠瓦技术的诞生，将机械硬盘更大容量更低成本的优势发挥的淋漓尽致。

三星860DCT固态硬盘

可随着新兴产业对于数据交互的应用和变化，数据中心的工作重点也开始从以数据存储为核心，冷数据占据绝对大头的常规“数据仓库”，开始转向更多的数据调用，人机数据交互，以及更高频数据读写，强调更高性能的智能数据平台。

从数据中心的定位变化可以看到，在进入泽字节时代之后，用于存储数据的核心，即硬盘在功能定位上也有了新变化，能够满足智能数据中心高性能、更智能以及稳定性等特定需求的企业固态硬盘正式崭露头角，并迅速在各大数据中心开始普及。

02三星860DCT的诞生以及突出特点

在产品端，以三星为主的一线存储厂商，也纷纷研发了基于泽字节时代，数据中心新硬盘需求的企业级固态硬盘产品。其中，延续三星消费级存储产品经典系列860的企业级存储产品，三星860DCT固态硬盘，成为了众多数据中心和企业用户重点部署的拳头产品。

标准SATA接口

三星860DCT，具体而言，主要有二个突出特点。

一个是端到端的高度集成化，保证了三星860DCT性能的稳定。

三星860DCT，延续着三星品牌存储一贯的产品风格，即高度集成化，主控上采用三星研发的代号为MARU控制器，这是一款较为先进的自研控制器，用于多款三星旗下企业级固态硬盘之中；在颗粒上则是应用了三星全新一代V-NAND技术加持的3BitMLC NAND颗粒；至于缓存上，根据容量的差异性，三星分别设计了4GB、2GB和1GBSamsung Low Power LPDDR4的DRAM，进一步加速数据存储。

从主控制器，到闪存颗粒，乃至缓存芯片，主要控件的高度统一和集成，为三星860DCT提供了较为稳定可靠的性能保障。

另一个则是高标准的读写、延迟、功耗等核心数据。

根据官方提供的数据，以及笔者实测，三星860DCT最大顺序读取速度能达到550MB/S，最大顺序写入速度则能稳定在520MB/S，更为关键的随机性能方面，最大4k随机读取在98,000iops，最大4K随机写入稳定在19,000iops。

延迟方面，同样根据官方数据和笔者实测，在FIO2.18测试下，三星860DCT4KB的读写延迟时间为分别为150us和55us。

至于功耗方面，笔者手上这款960GB容量大小的三星860DCT，读取和写入的工作功耗分别为1.94W和2.89W，至于待机状态下，功耗仅为1W左右。

读写、延迟和功耗等三个核心参数上，三星860DCT的表现还是十分出众和让人兴奋的，尤其是面对企业级存储，高负载高密集性的持续性读写压力下，高性能的读写，较低的延迟，以及可控的功耗，不仅能够保证产品的正常运转创造价值，也是企业节约成本提升效应的好的选择。

03三星860DCT创新技术：热管理、写入放大缓解机制

除了以上两大特点之外，三星860DCT还有两大创新机制，即热管理技术以及写入放大缓解机制。

热管理机制

基于企业用户长久读写的功能需求，企业级固态硬盘对于硬件内部的电源管理、智能机制、功耗监控等功能有着更高的规范和标准。

其中，对于热量的管理，功耗的控制，无疑是重中之重。

众所周知，在高密度高负载的企业级应用场景下，硬盘等组件避免不了的、会长久持续处于高温状态，硬盘的耐热程度以及热量管理技术的高低，则直接影响到整个服务器的正常运转。

为了进一步解决硬盘的散热问题，三星自研了DTT技术，所谓的DTT技术，翻译过来就是动态热保护技术，这个技术主要分为两个阶段，第一阶段，以83℃为阈值，即当860DCT内部的核心颗粒温度达到83℃时，将进入动态热保护状态，系统将延迟数据的写入、读取等命令，避免NAND重复操作，用以保护数据和硬盘寿命。直到，温度降至阈值以下，860DCT才会完成恢复性能。

第二阶段，以85℃为阈值，当内部NAND颗粒温度达到这个阈值时，系统将按照性能最小化运行，直到系统温度恢复；如果恢复到第一阶段的阈值区间，那么系统会按照既定的规则，进行性能控制，直到温度回归到正常工作范围。

基于这种阶梯状态的热度阈值控制，能够有效的延长860DCT的使用寿命，同时避免高温状态下强行读写，导致数据丢失。

写入放大（WA）缓解机制

熟悉固态硬盘的朋友们，可能都知道，影响硬盘寿命的因素有很多，其中固态硬盘内部的写入放大机制（WA），可以说是不容忽视的重要一环。尤其是对于高负载高密度，不间断读写的企业级固态硬盘而言，写入放大带来的闪存磨损以及性能缺失，影响更为深远和剧烈。

三星860DCT在研发之初，便在OP空间上进行了设定，大容量的OP空间，即Over-provisioning，能够有效的缓解WA，其原理简单理解便是，随着OP空间的加大，每个闪存块有效数据便越少，垃圾数据越多，从而导致需要重写的数据量更少，进而缓解了写入放大的产生。

在大容量OP加持下，缓解了WA机制，避免了更多的闪存磨损，从而延长了整体硬盘的使用寿命。

04比对消费级EVO860DCT的优势

不同于消费级固态硬盘的轻负载短暂性工作场景，企业级固态硬盘从设计到应用上，都是定位于高负载高密度、严苛复杂的企业级环境下进行生产和制造的。即使都是860系列，860DCT有着860EVO不具备的性能和设计优势。

首先是工作环境下，基于创新性的DTT动态热保护技术，三星860DCT能够保持在70摄氏度室温下，7*24小时不间断高密度高负载的持续性读写，这是普通消费级固态硬盘无法逾越的鸿沟。

其次，技术层面，三星860DCT内置的大容量OP空间，能够有效的缓解WA即写入放大，防止闪存磨损，进一步延长固态硬盘整体的寿命；而普通的消费级固态硬盘产品，基于成本和技术的考量，并没有进行大规模OP空间的留存，随着写入量的不断增大，WA的升高，固态硬盘实际寿命会显著降低。

最后，在产品故障和售后保障上，三星860DCT固态硬盘严苛的设计标准，以及内置的创新机制，使得产品的平均的故障间隔时间达到了150万小时，同时三星为之提供了5年有限保修，或是349TBW写入量保修，足以满足数据中心对于硬盘持续稳定、高度耐久的硬件需求。

349TBW写入量

05总结：三星860DCT将成为数据中心大规模部署的神器

随着消费级固态硬盘市场需求的饱和，以数据中心为代表的企业级用户，逐渐成为固态闪存市场的新的需求爆发点。作为数据存储行业先行者，三星品牌存储一直致力于帮助企业用户、数据中心以及服务器端，并提供各种数据存储的解决方案，用以支持大规模的关键业务应用和带宽密集型工作负载。

三星860DCT凭借着端到端集成带来的稳定表现，创新性的热管理和WA缓解机制，以及高度耐久稳定存储的性能表现，必将成为数据中心以及企业用户，大规模部署的存储利器。

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