两大绝招！华为将SSD寿命提升一个量级：延长30-50%

曾经异常热闹甚至喧闹，但又充满人气的上海国际电影节似乎回来了!多位数次参加上海国际电影节的电影业者和媒体同行给读娱君表达过类似的感受，在本届上影节期间，行业活动变

快科技6月29日消息，如今的SSD容量越做越大，企业级SSD容量已达30TB、60TB的、甚至120TB。但SSD寿命一直是致命伤”，越大容量的盘，出现故障后，丢失的数据就越多。

近日， 华为数据存储发文，揭开华为全闪分布式存储让SSD大盘更长寿”的秘诀。

为什么SSD会有寿命问题？

SSD闪存实际是由半导体元件、NAND Flash颗粒组成。通过对盘上颗粒不断的擦和写，来完成对数据的增、删、改、查。

这个过程中，颗粒捕获电子的能力会逐渐减弱，当减弱到一定程度后、也就是超过颗粒最大擦写次数，便可能出现电子逃逸”现象，也就是硬盘写穿、数据错误、寿命耗尽。

盘上全部颗粒可支持的总擦写次数和使用期间用户写入的数据量。只要后者小于前者，那么就能保证寿命无忧！

下面这个公式就能一目了然：

想延长SSD寿命，就要减少写放大”。

为了降低分母，就要减少罪魁祸首写放大”。写放大的意思是，比如，在写入16KB的业务数据时，呈现到盘上却变成写入64KB物理数据量，被放大了，消耗了数倍的擦写次数，加速颗粒老化。写放大”的源头来自于以下三点：

后台垃圾回收

SSD是无法覆盖写的，要想修改数据必须擦除颗粒、重新写入，Block就是擦除的最小单元。当少量数据修改时， SSD就会将原Block上的全部有效数据读取后，写入新的Block位置，再擦除原Block。

这个过程，就像整理房间一样，要先把老房间的东西全部搬出来，再放到新房间里重新布置。换句话说，少量的数据更新，会引发更大面积颗粒的擦写。

小I/O补齐

SSD可读写的最小单元是Page（一般是512个byte）。在用户层面写入数据时，当用户写入的I/O大小不足一个Page容量，为了能管理它，就需要额外寻找另一份数据，来和原数据拼凑成一整个Page的大小，再写入到颗粒中。这个不够、别的来凑”，这用来凑齐的无效数据，就会造成写放大。

元数据变化

在SSD上，元数据是描述数据的索引，一般紧密地存放在一些Block区域。当用户在频繁修改数据时，对应的每份元数据也必须跟着被修改、重定向，造成多次读写、擦写，牵一发而动全身。

华为OceanStor Pacific分布式存储采用了一个创新的机制小I/O聚合，将小I/O在写盘前聚合在保电内存中，只有达到一定粒度后才会写入SSD，消除了小I/O补齐导致的写放大。

这对元数据变化也非常友好。聚合后的小I/O更容易被集中修改，极大减少元数据被频繁擦写的概率。

华为还采用了业界独创的多流技术，即智能识别数据的冷热程度并优化数据布局，减少不必要的重复擦写和数据搬移。

除了分母，也要增大分子。华为是采用额外的编码纠错技术，在达到颗粒的标称擦写次数后，对数据持续校验或修正，彻底避免数据错误、业务出错，变相地增大了颗粒的总擦写次数。

华为开发了一套更加强大的组合拳LDPC（Low Density Parity Check）算法与SmartFSP 3.0算法，一方面对Flash介质进行监测，寻找更精确的读取电位，另一方面保证高性能的校验纠错性能，提供更加精准的盘内冗余纠错精度。

一个纠得正，一个查得准，二者配合，华为就将SSD数据的误码率从10-17降低至10-18，整整降低一个数量级，延长30~50%的SSD寿命。