SSD在无盘使用中的寿命研究
SSD寿命想必是大家特别关注的话题，而且在无盘上的应用，其寿命是否能得到保证！对此，我们探讨了SSD的工作原理，以及MLC与SLC SSD在性能和可靠性上的差异，实际上，Intel在针对SSD的可靠性和使用寿命上，也有一些保障措施。
成倍写入机制与智能磨损均衡
在深入解析SSD MLC与SLC的性能差异中，我们对SSD工作原理的描述。SSD最小记录的单元是Page（4K），最小擦除单元是block（512K）。当我们保存该文件时，它会以2 pages的形式保存在闪存记忆体中；将其删除时，SSD会标记pages为无效，但实际上并不会删除该block。SSD将等到block中一定比例的pages被标记为无效时，才会复制一些有效的数据到新的pages里去并擦除该block。SSD这样做是为了限制了每个block擦除的次数，从而延长驱动器寿命。
并不是所有的SSD句柄删除都通过相同的方式，如何删除和何时删除一些包含无效页面的块，成为SSD寿命的关键。
写入放大率
对于一些质量不好的SSD来说，如果你只是想更换一个16KB的文件，控制器可能会错误地将整个block读取到主记忆体，然后更换4个页面，从SSD中擦除块，然后把4个改变页写入到新的块中。使用英特尔固态盘的页面/块，就意味着如果只写入16KB新数据，却相当于将512KB写入了SSD ——写入放大了32倍。
我们暂时没有其他SSD控制器的数据可以显示它们是如何处理这样的情况的，但英特尔指出，传统的SSD控制器写入放大在20–40倍的范围内，这就减少了它们驱动器的寿命。
写入放大控制需要快取
这就是 Intel SSD 的控制器需要 DRAM 缓存的原因，它用來当做储存资料的临时记忆体，所以比传统闪存控制器更有效率的执行写入动作；传统闪存控制器通常是每一次都触发写入动作，即使存储比较小的区块时也会写入放大到大容量的区域中。
先天设计上的优势
Intel 考虑了写入放大与磨损平均因子，以简单的方程式計算 NAND 闪存周期，磨損平均因子告訴你平均磨损与最大磨损的使用率差异，英特尔 宣称，由于控制器可感知闪存记忆体的区块大小而启用用命令序列功能，因此其他产品的因子为 3 (3x)，X25-M 仅有 1.1x；这代表所有储室的使用率几乎相等，这有助提高SSD的预期寿命。
对于典型客户的工作量来说，其写入放大系数小于1.1倍，换句话说，比你的实际需要多写入了不到10％的数据。写入放大系数本身并没有多大意义，重要的是驱动器的寿命，此外还有一个因素起作用,我们已经证实，对于闪存来说，写入block的次数有限，之后它就会失去存储数据的能力。SSD相当智能，会使用均衡损耗算法分散block在整个驱动器中的使用。记住，对于SSD来说，无论写入什么地方，其性能将始终如一，这一点不同于其它机械磁盘，在英特尔磨损均衡效率上，所有使用的block几乎是相同的数值。
因此，SDD试图将数据均匀地写入驱动器的所有block里。例如，假设您下载一个2MB的文件到您新的、从未使用过的SSD中，然后保存到block 10、11、12、13中。您意识到下载错了文件并删除它，然后去下载正确的文件。
闪存控制器不是将新文件写入block 10 、11、12、13中，而是写入block 14、15、16、17 中。事实上，block 10、11、12、13这四个block无法再次使用，直到驱动器上每隔一个block都已写入了一次。所以，尽管您的MLC SSD可能只有10,000次周期的寿命，但由于智能均衡损耗算法，它将能使用相当长的一段时间,坏的磨损均衡，大概在现存的SSD上，一些blocks比其他的blocks更多的被使用。
英特尔SSD大约会有4％空间是均衡损耗算法不能控制的的，这意味着，英特尔SSD上 4％的block将比其他的block更易磨损。通过超低写入放大率及稳定成熟的平均磨损技术，从根本上延长了硬件寿命！
SSD的寿命通常是可以量化的，一个block在不能继续使用之前，可以通过其可擦除的次数或者设计周期进行衡量，因为我们在前面MLC的周期一般为10,000次，SLC的周期一般为100,000次，这些数值一般都不是非常显著的，用户往往更愿意通过SSD自身能够写多少块的数据作为衡量标准。通过我们对网吧无盘目前最主流的软件系统-锐起无盘XP 3.1，一台负载一百台客户机工作的无盘服务器的跟踪分析，我们发现在普遍情况下，平均24小时写入服务器回写盘的数据总量大约在200G周围；我们假设在偏极端情况下写入400G总数据量，同时我们研究发现在该系统下随即数据产生的写放大率平均为1.4，我们同样考虑极端情况将该放大率放大为3，这样计算下来，一片INTEL MLC 160G SSD 可以支持写入时间为4年左右，做了如此大量的放大考虑，INTEL SSD 都完全超出了网吧无盘服务器硬件使用年限！
SSD在无盘应用后会带来怎样的提升
假如一个服务器带100个工作站，每个工作站每秒钟向服务器中硬盘发出一个64KB文件的读或写，那么服务器的硬盘需要响应100次，如果每台机器每秒发出10次64kb资料的读取，服务器硬盘每秒就要响应1000次，即每秒要读取约64M， 然而在 15000转的SAS随机读取64KB数据块，测试中，硬盘也只能响应160次左右，平均响应时间，在6.0 毫秒（见图A），SSD可以响应 3000次，平均响应时间，0.4毫秒左右（见图B），这是个多么惊人的数字。
根据以上测试结果可以看出，要解决工作站的速度首先要解决硬盘的I/O处理速度，否则再怎么升级CPU，扩大内存，换主机板，都不会有很好的作用，目前很多服务器为了提高I/O处理速度做磁盘阵列，而要达到SSD固态硬的性能，最极端情况下需要使用10-20个目前最高级别的机械硬盘做磁盘阵列，当然在无盘服务器中是不可能用这么多盘做阵列，同时也不需要这么高性能， SSD 在无盘上应用，省去了多块硬盘做阵列来解决I/O 瓶颈！
