在过去十几年中，CPU的性能提升了100倍以上，而传统的HDD硬盘（Hard Disk Drive）才提升了1.5倍不到，这种不均衡的计算存储技术发展，极大地影响了IT系统整体性能的提升。直到固态硬盘SSD（Solid State Drive）被发明出来，其性能有了颠覆性的提升，才解决了存储的瓶颈问题。然而，SSD作为一项新技术，任旧存在一些固有的缺陷，如何充分的发挥SSD的优势，是一个值得研究的方向。下面从性能、持久性、使用成本等方面对此话题做一些探讨。

  2.Linux的IO调度需要用电梯算法来对IO进行重排以优化磁头的路径；

  在接口协议方面，随着SSD的发明，NVMe协议应运而生。相较于SAS、SATA的单队列机制，NVMe最多可以有65535个队列，并且直接采用PCIe接口，消除了链路和协议瓶颈。

  在控制卡生态方面，各大厂商也纷纷推出自己的NVMe控制卡芯片，有PMC（现属于Microchip）、LSI、Marvel、Intel、慧荣以及国内的得瑞等，技术也已经很成熟。

  在Linux驱动和IO协议栈方面，也做了相应的优化，如下图所示，NVMe驱动可以直接绕过那些传统的、专为HDD设计的调度层，快速缩短了处理路径。

  到目前为止，为了充分的发挥SSD的性能，上面提到的三个传统HDD的问题中前两个已得到了解决，然而在企业级市场上，基于NVMe的Raid始终没有太好的方案。传统企业最广泛使用的Raid5/Raid6数据保护机制（N+1, N+2），通常是把数据条带化分片，然后计算出冗余的Parity Code（奇偶校验码），将数据存放到多块硬盘，写入新数据通常是一种“读改写”的机制。这种机制本身就成为了性能瓶颈，并且“读改写”对SSD的常规使用的寿命有很大的损耗。另外，因为NVMe协议把控制卡放到了NVMe盘的内部，IO都由NVMe盘内部的DMA模块来完成，这就给基于NVMe的Raid卡设计带来了更大的困难。目前市场上这类Raid控制卡可用方案也很少，并且性能上也没办法发挥出NVMe的优势，因此没能被广泛使用。

  基于目前这样的情况，很多企业级存储方案仍然在使用SAS/SATA的SSD加传统的Raid卡，这样的形式又会出现前面已经解决的两个问题，SSD的性能得不到充分发挥。

  然而，这样的情况也在发生改变，由Lightbits Labs发明的NVMe overTCP（NVMe/TCP）存储集群解决方案就对这样的一个问题做了很好的处理。该解决方案通过自主研发的一块数据加速卡，采用Erasure Code（纠删码）机制能做到超过1M IOPS的随机写性能，并能避免“读改写”带来的使用寿命损耗。另外，Lightbits提出了Elastic Raid机制，该机制提供弹性的N+1保护（类似于Raid5），相较于传统的Raid5需要热备盘或者需要及时替换损坏盘，该机制在一块硬盘发生损坏之后能自动平衡形成新的保护。比如一个节点内原先有10块盘，采用9+1的保护，当某块盘损坏后，系统会自动切换成8+1的保护状态，并且把原先的数据再平衡到新的保护状态，从而在可维护和数据安全性方面实现了大幅提升。此外，该数据加速卡还能做到100Gb的线速压缩，显著提高了可用容量，进而能大幅降低系统使用成本。

  目前使用最广泛的SSD是基于NAND颗粒的，而NAND一个与生俱来的问题就是持久性（endurance）。并且随着技术的发展，NAND的密度也越来越高，最新一代已经到了QLC（4bits per Cell），同时每个Cell可被擦写的次数也在减少（1K P/E Cycles）。发展趋势如下图所示。

  另外，对NAND的使用有一个特点，就是可擦的最小单位比较大，如下图所示，写的时候可以4KB为单位往里面写，但是擦的时候（比如修改原有数据）却只能以256KB为颗粒来操作（不同的SSD大小不一样，但原理都一样）。这就容易形成空洞而触发SSD的GC（Garbage collection）数据搬移，进而导致所谓的写放大现象，对盘的持久性会产生进一步影响。

  在企业级存储中，通常使用Raid5/6这种“读改写”的机制，会对盘的写操作数量进一步放大，一般使用场景下大约是直接写入方式的2倍损耗。此外，很多Raid5还会启动Journal机制，对盘的使用寿命会进一步损耗。

  最后，对于最新的QLC来说，使用中还需要考虑另一个因素——Indirection Unit（IU）。比如有些QLC盘使用16KB的IU，如果要写入较小的IO，也会触发内部“读改写”，对使用寿命又多一重损伤。

  由此可以看出，基于NAND的SSD还是比较娇弱的。不过，只要能正确地使用，还是能够尽可能的防止这些问题。比如以某常用的QLC盘为例，通过如下两组关于性能和持久性相关的参数可以看出，在持久性上顺序写是随机写的5倍，而性能更是26倍：

  通过上面的分析发现，能把盘使用在一个最佳的工作状态至关重要。好消息是目前一些先进的解决方案，比如Lightbits的全NVMe集群存储解决方案就可以解决这个问题。该方案通过把随机IO变成顺序IO的方式，以及独有的Elastic Raid技术避免了Raid“读改写”的弊端，从而能大幅提高盘的持久性及随机性能。

  由于SSD相对于HDD而言是一项新技术，再加上产业的生产规模和需求量的矛盾，目前价格相比HDD仍然偏高。那么如何降低SSD使用成本就变得非常重要。

  降低使用成本最重要的一环就是要把SSD充分使用起来，无论是容量还是性能。不过就目前而言，大多数NVMe盘都是直接插在应用服务器上使用，而这种方式非常容易造成大量的容量和性能浪费，因为只有这台服务器上的应用才能使用它。根据调研发现，使用这种DAS（Direct Attached Storage，直连式存储）方式，SSD的利用率大概在15%-25%。

  针对这个问题比较好的解决方法是近几年来市场上被广泛接受的“解耦合”架构。解耦合之后，把所有的NVMe盘变成一个大的存储资源池，应用服务器用多少就拿多少，只要控制总数量够用就行，可以非常容易地将利用率推到80%。另外，因为资源集中起来，可以有更多的手段和方法用于降低成本，比如压缩。例如，平均应用数据压缩比在2:1，就相当于多了一倍的可用容量，也相当于每GB价格降了一半。当然压缩本身也会带来一些问题，比如压缩本身比较费CPU，另外很多存储解决方案在开启压缩之后性能就会大大降低。

  针对压缩方面的问题，Lightbits的NVMe/TCP集群存储解决方案可以通过存储加速卡来予以解决。该卡可以做到100Gb的线速压缩能力，并且不消耗CPU，不增加延迟。利用这样的解决方案，压缩功能几乎没有额外的成本。此外，正如前面在介绍提高持久性时所提到的，Lightbits解决方案能提高常规使用的寿命并支持使用QLC盘，从整个使用周期来看，在使用成本方面也会有非常大的降低。总的来说，通过解耦合提高使用效率，压缩提高可用容量，优化提高使用寿命或启用QLC，经过这样的重重提升，SSD的使用成本可以得到极大的控制。

  以上从性能、持久性、使用成本三个方面分析了如何用好SSD盘，可以看到要用好NVMe SSD盘还是不容易的。因此，对一般用户而言，选择一个好的存储解决方案就至关重要。为此，以色列创新公司Lightbits以充分发挥NVMe盘的最大价值为使命，发明了NVMe/TCP协议，并推出了新一代的全NVMe集群存储解决方案，可以帮助使用者轻松地将SSD盘用好。关键字：SSD引用地址：如何让你的SSD潜能得到释放

  Micron开发出用于PCIe插槽的2.5英寸企业级固态硬盘（SSD），该解决方案将PCIe接口与可热插拔2.5英寸尺寸相结合，为提高企业级服务器的可扩展性和可维护性提供了一种新的选择。该新解决方案已被Dell选为第12代PowerEdge通用服务器的关键存储驱动器。 因为其尺寸只有2.5英寸，所以PCIe 固态硬盘可以集成到服务器前端（类似传统的数据存储器），用户可以很方便地对驱动器进行维护或扩容-- 无需关闭服务器。 该新解决方案已被Dell选为第12代PowerEdge通用服务器的关键存储驱动器。这些服务器采用创新的、前端接驳的基架设计，可配置2.5英寸SATA、SAS和PCIe设备，使用户可以选择合适的

  解决方案 /

  欧盟监管苹果的计划推迟到2023年春季 据欧盟反垄断负责人玛格丽特·韦斯塔格称，欧盟针对苹果和其他大型科技公司的广泛新法规将于2023年初生效。欧盟的《数字市场法》（DMA）可能会迫使苹果对欧洲的App Store、信息、FaceTime、第三方浏览器和Siri进行重大更改。例如，它可能会被迫允许用户安装第三方应用商店和侧载应用，使开发人员能够与苹果自己的服务密切互通，并在App Store之外推广他们的优惠，使用第三方支付系统，并访问苹果收集的数据。 美国游戏市场收入将在今年首次超过中国 根据Newzoo的报告，美国（505亿美元）的游戏收入将在2022年超过中国（502亿美元）。尽管如此，亚太市场仍以巨大的优势成为

  朗科 科技倾力打造的两款大众消费型固态硬盘N6S与N6M已于本月中旬正式上市。这两款SSD固态硬盘同为 朗科 “迅猛”系列产品，其中N6S为2.5’’ SATAIII（6Gb/s），N6M则是mSATA SATAIII（6Gb/s）。值得关注的是， 朗科 此次推出两款固态硬盘均定位大众消费市场，价格十分给力，足以实现个人消费者的“提速”梦想。 朗科 “迅猛”系列之N6M与N6S 众所周知，SSD的成本构成中，闪存芯片就占据了80%-90%， 朗科 “迅猛”系列的这两款固态硬盘“诚芯十足”，均采用最高等级Toggle模式的东芝19/A19nm闪存作为存储介质，该闪存是写入速度最快的MLC闪存颗粒，使得N6S的实测读写

  固态硬盘震撼上市 /

  摘 要：通过LC 滤波电路对芯片的供电系统进行滤波是改善同步输出开关噪声的重要手段，文章针对该课题提出了一种改善SSO 的LC 电源滤波电路算法与设计。首先提出了L 型LC 滤波电路的等效模型，介绍了其具体工作原理，并通过理论推导给出了内部参数的定量计算公式；然后根据L 型滤波电路的缺陷，引入了π型LC 滤波电路等效模型，并介绍了其工作原理和相应的参数取值；接着给出了LC 滤波电路的LAYOUT 设计的要求。最后是关于该设计电路的总结。 0 引 言 CMOS 技术的发展使得芯片的集成度越来越高，单一芯片所拥有的IO 数量也慢慢变得多，当这些芯片大量应用在高速数字系统中，同步开关噪声就显得非常突出。 同

  对于存储行业，拐点可能真的来了，至少有厂商已经在财报中明确了。 在截至6月1日的2023财年第三季度取得了37.5亿美元的营收，但净亏损达19亿美元。 与上一季度相比，美光科技的净亏损有所减少。上一季度，美光科技季度营收为36.9亿美元时，净亏损达23.1亿美元。 按照他们的话说，存储行业已经度过了收入低谷，随着供需平衡逐渐恢复，预计利润率将得到一定的改善。 在这之前，供应链消息人士称，面对行业传统旺季，三大原厂都计划调涨DRAM的下一季度合约价，目标涨幅7%-8%。（三大原厂一般指三星、SK海力士以及美光。） TrendForce近日在报告中表示，DRAM现货市场中，近期低价DDR4产品出现零星涨价；由于芯片供应充足，DDR5产品价格

  SSD技术概览   固态驱动器(SSD)是采用固态半导体存储器(如NAND闪存)而非传统硬盘驱动器(HDD)中磁性元件来永久存储信息的一种数据存储设备。由于数据可随机存取，不像HDD那样受磁盘转动和读写磁头同步的影响，因此能加快SSD的输入/输出(I/O)性能。此外，HDD移动磁头到准确位置也要花上几毫秒。   SSD的基本架构包括SSD控制器/处理器、存储器控制器、接口控制器、NAND闪存存储器器件组、SDRAM缓存和接口连接器。   SSD没有移动部件，大小与HDD相仿，而且支持标准的HDD接口，包括串行高级技术附件(SATA)、串行连接SCSI(SAS)、光纤通道(FC)等。由于不采

  故障电源可靠性分析详解 /

  近日，网络上传出慧荣科技（Silicon Motion,Inc. NASDAQ:SIMO）旗下三款主控芯片涉嫌存在后门漏洞，该漏洞有几率会使SSD（指固态硬盘）出现数据丢失、没办法使用等故障，七彩虹、台电科技、英特尔、威刚科技（ADATA）等66家SSD厂商的多款产品被牵扯其中。 目前，慧荣科技已经就此事发布了重要的公告，称SSD主控芯片是为消费型与工业用途的固态硬盘产品所设计，闪存执行数据的读写功能均为接收主机指令，并无自主对外联系的功能，绝无“流言消息”所提及之风险。慧荣科技有关人员也向《中国经营报》记者证实，慧荣科技已经销售超过1亿颗SSD，从未有因主控芯片发生资料安全事件；目前慧荣科技仍在调查此次传言的源头，并怀疑此事件为竞争对手

  今年 5 月底，微软为了表示对中国客户的诚意，特别在上海召开了一场新品发布会。在这波新品当中，最受瞩目的自然是全新 Surface Pro。这是微软新新一代 Surface Pro 产品，不过并没有以 Surface Pro 5 命名。不过，在该设备身上还是有诸多全新的亮点，例如 Surface 产品线中最出色的显示屏幕，还有能变身成“创意画板”的 165 度新铰链设计等。下面就随嵌入式小编共同来了解一下相关联的内容吧。 微软全新Surface Pro拆解：SSD焊死 拆开易报废 当然了，全新 Surface Pro 的内部已经升级到了英特尔第七代 Kaby Lake 微架构的酷睿处理器，其中内置酷睿 m3 处理器和 i5 处理

  算法

  东芝1200V SIC SBD “TRSxxx120Hx系列” 助力工业电源设备高效

  2024 瑞萨电子MCU/MPU工业技术研讨会——深圳、上海站， 火热报名中

  STM32N6终于要发布了，ST首款带有NPU的MCU到底怎么样，欢迎小伙们来STM32全球线上峰会寻找答案！

  TI 有奖直播 使用基于 Arm 的 AM6xA 处理器设计智能化楼宇

  IBM公司科学家实现了“跨芯片”量子纠缠使两块“鹰”（Eagle）量子芯片成功纠缠在一起。每块量子芯片拥有127个量子比特，两块芯片共同 ...

  01 Autosar的现状Autosar 曾经被德国汽车制造商普遍的使用，也被美国和日本的其他汽车制造商使用 但是随着新的电子电器 架构和SOA架构，多S ...

  引言：激光雷达在无人驾驶应用中主要用来探测道路上的障碍物信息，把数据和信号传递给无人驾驶的大脑，再做出相应的驾驶动作，但室外常见的 ...

  现在汽车越来智能了，各种辅助驾驶功能也是越来越先进了，但实现这些先进的功能就离不开汽车雷达这样的一个东西，今天与大家伙儿一起来分享一下雷达相关的问 ...

  识读汽车电路图的一般要领1、认真读几遍图注图注说明了该汽车所有电气设备的名称及其数码代号，通过读图注可以初步了解该汽车都装配了哪些 ...

  英飞凌携手马瑞利采用AURIX™ TC4x MCU系列推动区域控制单元创新

  站点相关：嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科