Skip to main content

嵌入式固态硬盘提升通讯性能

Published Date

当今世界，数据通信量巨大，且与日俱增，各种商务通讯设备（商业、公司、中小企业及军事/航空）都需要优秀的性能。 每个系统部件无论大小都要经过严格的挑选，才能发挥更好的性能。

嵌入式固态硬盘（SSD）便是增强性能的解决方案之一。不同于用于代替硬盘驱动器（HDD）的SSD，嵌入式SSD体积小、价格低，容量惊人。嵌入式SSD可直接焊接在主板上，节省空间，提高耐用性。若将嵌入式SSD安装至电子硬盘（DOM）或M.2卡上，通讯设备制造商在进行系统配置时便可更灵活，可扩展性也更好（见图1）。

各种形状.JPG

图1. 若将嵌入式SSD安装至电子硬盘（DOM）或M.2卡上，通讯设备制造商在进行系统配置时便可更灵活，可扩展性也更好。

嵌入式SSD的优点

嵌入式SSD最显著的优点便是比HDD更快，更卓越。 HDD启动一个服务器可能需要超过一分钟，而SSD则只要数秒。 SSD拥有快速NAND闪存技术，卓越的随机读写操作性能，包括检索启动顺序时读取的所有小文件。

嵌入式SSD还能增强虚拟内存映射性能。 若内存已满，服务器就会将内存功能转交给启动驱动器，此时HDD读写低速就会导致系统陷入停顿。 而SSD速度更快，可实现更佳的虚拟内存性能。

嵌入式SSD还有许多吸引人的优点。 因为不含移动部件，SSD可以经受高温更高、震动更多的环境。 若产品本身体积较小，嵌入式SSD就能节省下珍贵的空间。 此外，它们还比HDD耗能更低。另有最近技术突破，使得它们的价格也具有了竞争优势。

服务器级的嵌入式SSD

寻求服务器级嵌入式SSD的制造商们可以选择Silicon Motion。他们的FerriSSD*产品系列包括SM659和SM619 SATA single-package 6Gb/s SSDs。 这些紧凑的解决方案将Silicon Motion的NAND闪存控制器、工业标准的NAND闪存和DRAM采用90-球, 1.0mm间距BGA (16x20x1.8mm)的规格进行集成。

DRAM是个中关键。 由于其低延迟、适用于写操作密集的应用，SSD在其中能发挥最高可达每秒80,000随机输入/输出操作的优异性能。 同时，DRAM还能增强设备可靠性，延长SSD寿命。

SM659和SM619特有一系列Silicon Motion先进技术及功能：

  • 高级NAND闪存管理，包括纠错、坏块管理、单元健康监测以及自动恢复
  • 拥有DataRefresh的IntelligentScan，可增强数据保存和对读取干扰的保护
  • PowerShield，提供高级断电保护
  • DataPhoenix，可立即恢复数据
  • 全局磨损平衡控制，为所有NAND单元均匀分配程序/擦除周期，还拥有利于SSD寿命最大化的低写入放大索引
  • 严格的工厂检测，保证将产品使用寿命中的缺陷率和故障率降到最低（见图2）

擦除周期寿命.JPG

图2. FerriSSDs按客户指定的温度经过严格检测，以保证将产品使用寿命中的缺陷率和故障率降到最低。

Silicon Motion推荐客户将SM659用于要求最高达30K 程序/擦除（P/E）周期的高可靠性应用，而SM619则适用于对耐用性要求较低的高性价比系统。 FerriSSDs可用于商业(0°C到70°C)和工业温度(-40°C到85°C)范围内。

运行中的FerriSSDs

SM659和SM619用途广泛，可用于刀片服务器、应用服务器、路由器、通信基站、网络防火墙服务器、VoIP服务器以及商业通信系统。 它们可以作为启动驱动器、嵌入式系统存储部件、备份恢复装置、授权驱动器或机械HDD无法胜任的加固型通讯设备部署中的存储。

将FerriSSD集成到系统设计中

SM659和SM619通常是作为SSD组件安装于SATA DOM或M.2接口的设备中，或直接安装于主板上。 BGA-SSD尺寸可使FerriSSDs几乎能够安装在一个紧凑的服务器机箱里的任何地方，包括微型服务器中特别有限的空间。 FerriSSDs可直接焊接到主PCB或一个OEM的专有模块形态上。

FerriSSDs的高可靠性与基于Intel® Xeon®处理器的解决方案的高可靠性和性能很匹配。 这里要提到的一款非常适合许多通讯设备系统的就是Intel® Xeon®处理器D产品系列。 这一产品系列将Intel Xeon处理器的性能和先进智能在一个紧凑的节能芯片系统（SoC）中展现了出来-见图3.  

Xeon D.png

图3. Intel® Xeon®处理器D产品系列将Intel Xeon处理器的性能和先进智能在一个紧凑的节能芯片系统（SoC）中展现了出来

基于业内领先的14nm处理技术，Intel Xeon处理器D产品系列包含集成平台控制单元（PCH）技术，两个集成10 Gigabit Intel® Ethernet端口，以及从20W到65W的热设计功耗（TDP），全部按BGA规格封装，允许坚固耐用的设计。 这些处理器运行的指令集与其他Intel Xeon处理器系列一样，保持从数据中心到移动端的软件一致性。

SoC最高可达16核，提供卓越的节点性能，最高可达24MB的终极缓存（LLC），以及高速DDR4内存支持。Intel® Turbo Boost Technology 2.0可动态增强处理器频率以在需要时额外加速，并为要求较低的任务提高能源利用效率。

除了这些功能，Intel® Xeon®处理器D-1500产品系列还包含以下高级服务器级功能：

  • 更高的可靠性、可用性和服务性（RAS），支持ECC内存和平台级错误管理和恢复力
  • Intel® QuickData技术，可将内存访问卸载到SoC上，实现低处理器开销下的快速数据移动
  • Intel® Platform Storage Extensions，允许使用更智能更经济高效的存储解决方案加快数据移动、保护数据和简化数据管理
  • Intel® Trusted Execution Technology (Intel® TXT)，用于平台验证，在尽量少影响性能的前提下加强安全性
  • Intel® Advanced Encryption Standard New Instructions (Intel® AES-NI)，加速数据加密和解密

从解决方案目录开始，加速您的设计进程

Intel®物联网解决方案解决方案目录给了OEMs和设计者们一个很好的开端。 这里有许多搭载Intel Xeon处理器D产品系列的主板和系统，许多都有适用于DOM或M.2模块的接口。 若OEMs和设计者们希望购买已焊有FerriSSD 的主板，联盟成员还为他们提供定制设计服务。

了解更多
联系推荐的联盟成员:

此博客中的解决方案：

相关主题：

Silicon Motion是Intel®物联网解决方案联盟的General级成员。

Mark Scantlebury

流动记者（英特尔合约记者），英特尔®物联网解决方案联盟

Embedded Innovator杂志总编辑