【導(dǎo)讀】閃存控制器的設(shè)計(jì)要么具有外部 DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存）接口，要么就沒(méi)有具備。一旦部署在其應(yīng)用程序中，像是SSD和其他閃存設(shè)備（如USB磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）中，具有DRAM的設(shè)備通?？梢蕴峁┹^高的性能。這通常是隨機(jī)性能。
除了設(shè)計(jì)沒(méi)有DRAM的SSD或USB磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的成本外，還有其他原因。
閃存控制器的設(shè)計(jì)要么具有外部 DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存）接口，要么就沒(méi)有具備。一旦部署在其應(yīng)用程序中，像是SSD和其他閃存設(shè)備（如USB磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）中，具有DRAM的設(shè)備通?？梢蕴峁┹^高的性能。這通常是隨機(jī)性能。這些性能優(yōu)勢(shì)是在線社群的常見(jiàn)主題，他們進(jìn)入基準(zhǔn)檢驗(yàn)，要求提供最佳的一流性能。這導(dǎo)致了一個(gè)總體誤解，認(rèn)為沒(méi)有DRAM的SSD是一種低成本解決方案，因?yàn)檩^低的成本明顯是存儲(chǔ)系統(tǒng)中不使用DRAM的一大原因。這符合"多付多拿，少付少拿"此一簡(jiǎn)單論點(diǎn)。在消費(fèi)市場(chǎng)，DRAMless解決方案被公認(rèn)為次等產(chǎn)品，但許多人不知道的是，情況并非總是如此。
在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品中，沒(méi)有DRAM的SSD可能是次等選項(xiàng)。然而，在工業(yè)領(lǐng)域，DRAMless則完全是另一碼事，因?yàn)楣拘枰叩目煽啃运健４送?，還需注意外部DRAM可能比并入控制器本身的SRAM更便宜。On-chip SRAM成本高，但與off-chip DRAM相比具有某些優(yōu)勢(shì)。在Hyperstone，我們經(jīng)常被問(wèn)到為什么我們的控制器是DRAMless。事實(shí)上，這是為實(shí)現(xiàn)更高可靠性所做的決定。DRAMless閃存控制器的可靠性通過(guò)幾個(gè)方面得到提升，其中一點(diǎn)像較少組件一樣簡(jiǎn)單容易失敗，或引出錯(cuò)誤的較少組件，最終可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題?？刂破骷夹g(shù)是復(fù)雜的，我們用更少的技術(shù)實(shí)現(xiàn)越多本身就是一項(xiàng)壯舉。
電源故障時(shí)的DRAM
為了理解為什么DRAM對(duì)可靠性沒(méi)有好處，我們必須了解它有什么功能。將DRAM加到閃存控制器可提高整體性能。但是，為此，它會(huì)存儲(chǔ)映射表的某些部分，其中閃存控制器將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DRAM中的數(shù)據(jù)。如果發(fā)生電源故障，此時(shí)存儲(chǔ)在DRAM中的所有內(nèi)容都將遺失，從而導(dǎo)致寶貴的映像數(shù)據(jù)遺失。由于設(shè)計(jì)上，具備DRAM 的閃存控制器更容易受到影響。與NAND閃存單元不同，DRAM在電源切斷后不會(huì)繼續(xù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在工業(yè)環(huán)境中，一流的電源故障管理對(duì)于確保寶貴的網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化數(shù)據(jù)不受危害至關(guān)重要。由于電源故障本質(zhì)上是意外的，因此在編寫(xiě)、讀取、消除、映射更新和后臺(tái)固件操作等一系列過(guò)程中都有可能會(huì)發(fā)生。強(qiáng)大的電源故障管理的目標(biāo)是避免在意外斷電、電壓電源差異過(guò)大或熱插入的情況下?lián)p壞數(shù)據(jù)和設(shè)備故障。Hyperstone的閃存控制器沒(méi)有DRAM，將映射表專門存儲(chǔ)在閃存上，當(dāng)關(guān)閉電源時(shí)不會(huì)遺失數(shù)據(jù)。因此，在發(fā)生電源故障時(shí)，不可能損壞映射表。
使用具有DRAM的閃存控制器，通過(guò)附加電容器將數(shù)據(jù)寫(xiě)入閃存的時(shí)間延長(zhǎng)到耗盡電源為止，因此在配備DRAM的閃存控制器的SSD固態(tài)硬盤(pán)中，可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的電源故障穩(wěn)健性。這在某種程度上減輕了問(wèn)題，但還不是完全緩解。最終，這是一個(gè)權(quán)衡，必須權(quán)衡可靠性和性能需求，以實(shí)現(xiàn)理想的解決方案。
Hyperstone閃存控制器為了在斷電時(shí)保護(hù)數(shù)據(jù)，利用多種算法。藉由將DRAM從方程中刪除，Hyperstone控制器可確保系統(tǒng)在發(fā)生電源故障時(shí)保持其數(shù)據(jù)完整性的可能性大大增加。在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)了解這些流程是非常寶貴的，尤其是在與您的記憶卡制造商討論選擇時(shí)或是直接采購(gòu)閃存控制器時(shí)。
DRAM如何影響功耗？
DRAM需要電源來(lái)提高SSD固態(tài)硬盤(pán)和其他存儲(chǔ)裝置的性能。在消費(fèi)市場(chǎng)，性能是引導(dǎo)設(shè)計(jì)決策有利于使用DRAM的閃存控制器的重點(diǎn)項(xiàng)目。對(duì)于在工業(yè)領(lǐng)域運(yùn)行的 SSD固態(tài)硬盤(pán)和其他存儲(chǔ)裝置，低功耗和尤其是可靠性更是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性、更有利益的供應(yīng)鏈不可或缺的一部分。這就是為什么DRAMless閃存控制器更適用于提供工業(yè)領(lǐng)域服務(wù)的原因。
閃存控制器是否應(yīng)具有DRAM，很大程度上取決于您為哪一類行業(yè)所制造或購(gòu)買。對(duì)于消費(fèi)類應(yīng)用，在閃存控制器中加入DRAM可提高性能、高效地緩存數(shù)據(jù)，最終并延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。工業(yè)領(lǐng)域則還有其他要求。雖然性能很重要，但產(chǎn)品認(rèn)證成本很高，降低任何特定產(chǎn)品的物料列表是設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵。DRAMless閃存控制器可降低問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)，在設(shè)計(jì)基于NAND閃存的存儲(chǔ)解決方案時(shí)至關(guān)重要，可靠性和低功耗是必須的。
（作者：Lena Harman）
