DRAMless并非永远代表低预算

winniewei 提交于 周四, 02/13/2020
DRAMless并非永远代表低预算

作者:Lena Harman

除了设计没有DRAMSSDUSB磁盘驱动器的成本外,还有其他原因。

闪存控制器的设计要么具有外部 DRAM(动态随机存取内存)接口,要么就没有具备。一旦部署在其应用程序中,像是SSD和其他闪存设备(如USB磁盘驱动器)中,具有DRAM的设备通常可以提供较高的性能。这通常是随机性能。这些性能优势是在线社群的常见主题,他们进入基准检验,要求提供最佳的一流性能。这导致了一个总体误解,认为没有DRAMSSD是一种低成本解决方案,因为较低的成本明显是存储系统中不使用DRAM的一大原因。这符合"多付多拿,少付少拿"此一简单论点。在消费市场,DRAMless解决方案被公认为次等产品,但许多人不知道的是,情况并非总是如此。

在消费级产品中,没有DRAMSSD可能是次等选项。然而,在工业领域,DRAMless则完全是另一码事,因为公司需要更高的可靠性水平。此外,还需注意外部DRAM可能比并入控制器本身的SRAM更便宜。On-chip SRAM成本高,但与off-chip DRAM相比具有某些优势。在Hyperstone,我们经常被问到为什么我们的控制器是DRAMless。事实上,这是为实现更高可靠性所做的决定。DRAMless闪存控制器的可靠性通过几个方面得到提升,其中一点像较少组件一样简单容易失败,或引出错误的较少组件,最终可能会导致问题。控制器技术是复杂的,我们用更少的技术实现越多本身就是一项壮举。

电源故障时的DRAM

为了理解为什么DRAM对可靠性没有好处,我们必须了解它有什么功能。将DRAM加到闪存控制器可提高整体性能。但是,为此,它会存储映射表的某些部分,其中闪存控制器将数据存储在DRAM中的数据。如果发生电源故障,此时存储在DRAM中的所有内容都将遗失,从而导致宝贵的映像数据遗失。由于设计上,具备DRAM 的闪存控制器更容易受到影响。与NAND闪存单元不同,DRAM在电源切断后不会继续存储数据。在工业环境中,一流的电源故障管理对于确保宝贵的网络和自动化数据不受危害至关重要。由于电源故障本质上是意外的,因此在编写、读取、消除、映射更新和后台固件操作等一系列过程中都有可能会发生。强大的电源故障管理的目标是避免在意外断电、电压电源差异过大或热插入的情况下损坏数据和设备故障。Hyperstone的闪存控制器没有DRAM,将映射表专门存储在闪存上,当关闭电源时不会遗失数据。因此,在发生电源故障时,不可能损坏映射表。

使用具有DRAM的闪存控制器,通过附加电容器将数据写入闪存的时间延长到耗尽电源为止,因此在配备DRAM的闪存控制器的SSD固态硬盘中,可以实现更强的电源故障稳健性。这在某种程度上减轻了问题,但还不是完全缓解。最终,这是一个权衡,必须权衡可靠性和性能需求,以实现理想的解决方案。

Hyperstone闪存控制器为了在断电时保护数据,利用多种算法。藉由将DRAM从方程中删除,Hyperstone控制器可确保系统在发生电源故障时保持其数据完整性的可能性大大增加。在设计存储系统时了解这些流程是非常宝贵的,尤其是在与您的记忆卡制造商讨论选择时或是直接采购闪存控制器时。

DRAM如何影响功耗?

DRAM需要电源来提高SSD固态硬盘和其他存储装置的性能。在消费市场,性能是引导设计决策有利于使用DRAM的闪存控制器的重点项目。对于在工业领域运行的 SSD固态硬盘和其他存储装置,低功耗和尤其是可靠性更是实现可持续性、更有利益的供应链不可或缺的一部分。这就是为什么DRAMless闪存控制器更适用于提供工业领域服务的原因。

闪存控制器是否应具有DRAM,很大程度上取决于您为哪一类行业所制造或购买。对于消费类应用,在闪存控制器中加入DRAM可提高性能、高效地缓存数据,最终并延长产品的使用寿命。工业领域则还有其他要求。虽然性能很重要,但产品认证成本很高,降低任何特定产品的物料列表是设计过程中的关键。DRAMless闪存控制器可降低问题风险,在设计基于NAND闪存的存储解决方案时至关重要,可靠性和低功耗是必须的。

Lena Harman

E-mail: lharman@hyperstone.com

Job Title: Marketing Coordinator

Biographical Statement

Lena Harman is responsible for digital marketing, online strategy and the optimization of online platforms at Hyperstone. She holds a double degree in Communications and International Studies from the University of Technology, Sydney.

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