隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興行業(yè)的發(fā)展，信息存儲(chǔ)形態(tài)多樣化，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，尤其是在涉及數(shù)據(jù)較多的嵌入式系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域。固態(tài)硬盤 (SSD) 因其性能穩(wěn)定、運(yùn)行高效和相對(duì)高的性價(jià)比，在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用變得越來越普及。

SSD在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用

在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用中，使用固態(tài)硬盤(SSD)可逐步取代可靠性較低的機(jī)械硬盤(HDD)。目前，嵌入式系統(tǒng)市場上使用傳統(tǒng)存儲(chǔ)外形尺寸較多，如：2.5inch、M.2 和 mSATA，體積小，抗震性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，提高了整體可靠性。我們知道對(duì)于嵌入式系統(tǒng)所處的環(huán)境，一旦出現(xiàn)故障，修理是一個(gè)非常困難的工作且費(fèi)用也不低，隨著SSD的應(yīng)用，在嵌入式系統(tǒng)中有更多亮眼的表現(xiàn)。原因在于它更加耐用，內(nèi)部不存在任何機(jī)械活動(dòng)部件，不會(huì)發(fā)生機(jī)械故障，也不怕碰撞、沖擊、振動(dòng)，可以在嵌入式系統(tǒng)所處的氣候更加嚴(yán)酷的條件中使用。

典型的嵌入式應(yīng)用包括小型操作系統(tǒng) (OS)、軟件應(yīng)用和某些形式的數(shù)據(jù)收集。SSD在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用和工作負(fù)載往往差異巨大。在多數(shù)應(yīng)用中，收集的數(shù)據(jù)僅暫時(shí)保存一小段時(shí)間，之后上傳到中央服務(wù)器進(jìn)行保存，但某些應(yīng)用會(huì)對(duì)系統(tǒng)的負(fù)載周期要求十分苛刻，要求全天候?qū)懭霐?shù)據(jù)，這會(huì)對(duì)SSD的使用壽命有所影響。

所以說環(huán)境條件也是一個(gè)考慮因素，對(duì)于SSD的使用溫度、海拔和濕度，都需按照它本身支持的參數(shù)進(jìn)行選擇。需注意的是，在SSD的正常使用環(huán)境范圍以外使用SSD或任何存儲(chǔ)介質(zhì)都會(huì)影響設(shè)備的使用壽命，并有可能導(dǎo)致不必要的數(shù)據(jù)丟失。

正常使用的情況下，SSD閃存的數(shù)據(jù)保持期相對(duì)穩(wěn)定，不同于機(jī)械硬盤(HDD)的磁記錄原理，閃存使用FG(平面2D閃存)或CT(BiCS閃存)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)電子，并表達(dá)數(shù)據(jù)內(nèi)容。FG和CT是閃存能夠在斷電后繼續(xù)記憶數(shù)據(jù)的關(guān)鍵所在。

如果閃存在長時(shí)間斷電存放的過程中，CT或FT中電子緩慢流失并超過一定程度，其中存儲(chǔ)的0就可能會(huì)被錯(cuò)誤的識(shí)別為1，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

對(duì)于數(shù)據(jù)保持期問題，JEDEC(即固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)是微電子產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu))有明確的標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定了在閃存壽命末期，SSD于斷電狀態(tài)下存放1年(客戶級(jí))或3個(gè)月(企業(yè)級(jí))后的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率。也就是說，即便消費(fèi)級(jí)SSD已經(jīng)用完閃存設(shè)計(jì)壽命，依然可以保障其中的數(shù)據(jù)斷電存放一年不會(huì)失效——對(duì)于磨損較輕的閃存而言，這一時(shí)間會(huì)更加長久。

由于原有的串行連接SCSI(SAS)和串行高級(jí)技術(shù)附件(SATA)接口無法跟上SSD的速度，因此服務(wù)器也存在類似的瓶頸問題。新的NVMe協(xié)議速度更快，通過整合中斷和簡化隊(duì)列管理，還可顯著降低系統(tǒng)“開銷”。

隨著存儲(chǔ)市場的變化，未來的固態(tài)硬盤或許會(huì)延伸更多的功能。

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審核編輯：湯梓紅