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深度解读工业级固态硬盘与商用固态硬盘区别

深度解读工业级固态硬盘与商用固态硬盘区别

2019年6月25日
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工业物联网和工业4.0离我们越来越近。它们带来了破坏性的变化和对可靠数据存储的需求,大大增加了工业存储领域固态硬盘的数量。工业级固态硬盘中对每个组件的需求与消费品中的需求非常不同。有趣的是,这些差异大部分是由一个关键组件解决的:固态硬盘内部的闪存控制器。
 
工业级固态硬盘的闪存控制器需要支持闪存管理,并通过更低的写放大系数(WAF)、更高的数据完整性和更高的数据保留率来确保更稳定的操作和更持久的数据。端到端数据路径保护提供了另一种方法来确保整个处理块的数据完整性。防止未经授权的访问是工业级固态硬盘的另一个重要特性。这是通过根据加密标准(AES)加密数据并支持自加密驱动器(SED)标准TCG澳普提供的。
 
大多数消费者固态硬盘都配备了薄层色谱或3D QLC与非门闪存。虽然大多数人仍然认为工业级固态硬盘应该配备SLC或3D MLC与非门闪存,但这并不是一定要的。SLC与非门闪存之所以被选中,是因为它比TLC与非门闪存具有更高的耐用性,尤其是在超过0℃到70℃的商业温度范围的环境中。然而,对存储容量不断增长的需求往往需要使用低成本技术——SLC闪存可能根本没有所需的容量,或者初始价格可能看起来不具竞争力。然而,一个特定的闪存控制器支持一个功能,该功能允许它以相当于SLC闪存的耐用性和数据保留能力来操作多层存储或三维存储,这种模式被称为伪SLC (pSLC)。它开启了选择MLC或TLC闪存的可能性,但与此同时,它的操作接近SLC闪存的可用性。复杂的控制器支持以可靠性换取容量的伪操作模式。
 
工业级固态硬盘重要的特征之一是电源故障鲁棒性。工业环境中的嵌入式设备预计不会受到突然断电的影响,在这种情况下,数据完整性会获得维护。高品质控制器实现了一系列内部电压传感器来监控电源。根据制造商的不同,每个应用程序可以单独配置。如果电源在断电时低于配置的阈值,固件将立即启动闪存写保护触发器,采取进一步措施保护数据,并将应用程序设置为安全关闭。类似地,闪存控制器负责处理这些事件,这是闪存控制器和消费设备之间的本质区别。
 
虽然闪存有不同的大小、接口和容量,但其背后的技术是一样的。就设计而言,它本质上是不可靠的,控制器和闪存的冗余决定固态硬盘的生命周期和质量。这就是为什么工业级固态硬盘需要与新的闪存兼容,提供高度可靠的操作模式、强大的纠错单元和闪存冗余管理。
 
YANSEN元存独立开发的具有数据安全功能的固态硬盘存储模块。该产品采用成熟稳定的闪存控制器,结合元存的数据销毁算法,在很大程度上保证客户数据安全的同时,提供客户数据存储。此外,为了方便数据维护,工业级固态硬盘存储模块还提供了双重接口:固态硬盘接口(SATA interface)用于现场工业设备的数据存储,通用串行总线(USB)用于工业设备