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DRAMless并非永远代表低预算
 

【作者: Lena Harman】2020年02月13日 星期四

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快闪记忆体控制器的设计要不是具有外部DRAM(动态随机存取记忆体)介面,否则就是没有具备。一旦部署在其应用程式中,像是SSD和其他快闪记忆体设备(如USB磁碟机)中,具有DRAM的设备通常可以提供较高的性能。


这通常是随机性能。这些性能优势是线上社群的常见主题,他们进入基准测试,要求提供最隹的一流性能。这导致了一个总体误解,认为没有DRAM的SSD是一种低成本解决方案,因为较低的成本明显是储存系统中不使用DRAM的一大原因。这符合「多付多拿,少付少拿」此一简单论点。在消费市场,DRAMless解决方案被公认为次等产品,但许多人不知道的是,情况并非总是如此。


在消费级产品中,没有DRAM的SSD可能是次等选项。然而,在工业领域,DRAMless则完全是另一码事,因为公司需要更高的可靠性水准。此外,还需注意外部DRAM可能比并入控制器本身的SRAM更便宜。On-chip SRAM成本高,但与off-chip DRAM相比具有某些优势。


在Hyperstone,我们经常被问到为什麽我们的控制器是DRAMless。事实上,这是为实现更高可靠性所做的决定。DRAMless快闪记忆体控制器的可靠性通过几个方面得到提升,其中一点像较少元件一样简单容易失败,或引出错误的较少元件,最终可能会导致问题。控制器技术是复杂的,我们用更少的技术实现越多,本身就是一项壮举。


电源故障时的DRAM

为了理解为什麽DRAM对可靠性没有好处,我们必须了解它有什麽功能。将DRAM加到快闪记忆体控制器可提高整体性能。但是,为此,它会储存映射表的某些部分,其中快闪记忆体控制器将资料储存在DRAM中的资料。


如果发生电源故障,此时储存在DRAM中的所有内容都将遗失,从而导致宝贵的映射资料遗失。由於设计上,具备DRAM的快闪记忆体控制器更容易受到影响。与NAND快闪记忆体单元不同,DRAM在电源切断後不会继续储存资料。


在工业环境中,一流的电源故障管理对於确保宝贵的网路和自动化资料不受危害至关重要。由於电源故障本质上是意外的,因此在编写、读取、消除、映射更新和後台固件操作等一系列过程中都有可能会发生。强大的电源故障管理的目标是避免在意外断电、电压电源差异过大或热??拔的情况下损坏资料和设备故障。


Hyperstone的快闪记忆体控制器没有DRAM,将映射表专门储存在快闪记忆体上,当关闭电源时不会遗失资料。因此,在发生电源故障时,不可能损坏映射表。


使用具有DRAM的快闪记忆体控制器,通过附加电容器将资料写入快闪记忆体的时间延长到耗尽电源为止,因此在配备DRAM的快闪记忆体控制器的SSD固态硬碟中,可以实现更强的电源故障稳健性。这在某种程度上减轻了问题,但还不是完全缓解。最终,这是一个权衡,必须权衡可靠性和性能需求,以实现理想的解决方案。


Hyperstone快闪记忆体控制器为了在断电时保护资料,利用多种演算法。藉由将DRAM从方程式中删除,Hyperstone控制器可确保系统在发生电源故障时保持其资料完整性的可能性大大增加。在设计储存系统时了解这些流程是非常宝贵的,尤其是在与您的记忆卡制造商讨论选择时或是直接采购快闪记忆体控制器时。


DRAM如何影响功耗?

DRAM需要电源来提高SSD固态硬碟和其他储存装置的性能。在消费市场,性能是引导设计决策有利於使用DRAM的快闪记忆体控制器的重点专案。对於在工业领域运行的 SSD固态硬碟和其他储存装置,低功耗和尤其是可靠性更是实现可持续性、更有利益的供应链不可或缺的一部分。这就是为什麽DRAMless快闪记忆体控制器更适用於提供工业领域服务的原因。


快闪记忆体控制器是否应具有DRAM,很大程度上取决於您为哪一类行业所制造或购买。对於消费类应用,在快闪记忆体控制器中加入DRAM可提高性能、高效地缓存资料,最终并延长产品的使用寿命。工业领域则还有其他要求。虽然性能很重要,但产品认证成本很高,降低任何特定产品的物料清单是设计过程中的关键。DRAMless快闪记忆体控制器可降低问题风险,在设计基於NAND快闪记忆体的储存解决方案时至关重要,可靠性和低功耗是必须的。


(本文作者Lena Harman为Hyperstone公司行销协调师)


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