“固态硬盘在过去十年中重塑了存储领域”

凭借长期以来备受信赖的研究员比安·卡施罗德教授和公司存储领导者netapp公司的合作，我们目前正在深入研究本周在usenix文件和存储技术( fast 20 )会议上的结果。

背景

大规模的研究大多集中在硬盘驱动器和云数据中心的固态硬盘上。 前者仍然占所有存储数据的大部分，同时非常可靠，而且价格实惠。

但是，固态硬盘也已经入侵了公司，所有闪存阵列都在小巧节能的封装中提供了优异的性能。 这是本研究讨论的复印件。

云数据中心的固态硬盘可靠性已经进行了研究，但其结果不适用于其他地方。 一般情况下，云供应商不使用标准固态硬盘。 如果一次购买100，000美元，供应商会提供所需的东西。 此外，公司级设备也不使用常见的raid协议。 他们实际使用的固态硬盘位于系统体系结构中，包括阵列供应商无法实现的优化。

研究

该研究约140万辆来自3个不同的制造商、18种不同的型号、12种不同的容量和4种闪存技术( slc、cmlc )客户级、emlc )公司级和3d-tlc ) ) netapp自动遥测提供了丰富的驱动器更换(包括更换原因)、坏块、使用情况、驱动器寿命、固件版本、驱动器角色(数据、奇偶校验、备件等)和其他拷贝

这些驱动器安装在运行ontap操作系统的netapp公司的存储系统上，通常具有数据中心的安装、冷却和电源调节功能。 ssd可以在接近理想的环境中工作，而不像笔记本电脑和商用电脑那样杂乱无章。 因为可靠性的差异可能是由固态硬盘引起的，而不是由客户基础架构引起的。

令人惊喜

最惊人的发现之一是采用less的驱动器更换率很高。 另一个令人惊讶的是，婴儿死亡率在开始下降之前实际上在田间采用的第一年就上升了。

另一个发现是，最昂贵的驱动器——单级单元( slc )并不比mlc驱动器可靠。 虽然最新的高密度3d-tlc(l3单元)驱动器的整体更换率最高，但差异可能不是由3d-TLC技术引起的，而是驱动器所采用的容量级别或单元大小。 高密度的电池显示出越来越多的故障。

注释记号

并非所有的固态硬盘都具有相同的可靠性。 年替代率( arr )低至接近0.07% (至1.2 )，整体平均arr为0.22% )。

即使是使用相同闪存技术、容量与使用寿命相同的同一制造商的驱动器型号，arr也有很大差异，从15tb驱动器的0.53%到15.3tb稳定伙伴的1.13%。

错误的区块排列非常慷慨。 即使过了几年，平均消费的备用区块也不到15%。 驱动器占已用备用块的99.9%，但只消耗了备用块的33%。

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