ფლეშ მეხსიერების საიმედოობა: მოსალოდნელი და მოულოდნელი. ნაწილი 1. USENIX ასოციაციის XIV კონფერენცია. ფაილების შენახვის ტექნოლოგიები

ვინაიდან ფლეშ მეხსიერების ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული მყარი მდგომარეობის დისკები ხდება მონაცემთა ცენტრებში მუდმივი შენახვის ძირითადი საშუალება, მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რამდენად სანდოა ისინი. დღეისათვის ჩატარდა სინთეზური ტესტების გამოყენებით ფლეშ მეხსიერების ჩიპების ლაბორატორიული კვლევების დიდი რაოდენობა, მაგრამ ამ სფეროში მათი ქცევის შესახებ ინფორმაციის ნაკლებობაა. ეს სტატია ეფუძნება ფართომასშტაბიანი საველე კვლევის შედეგებს, რომელიც მოიცავს მყარი დისკის მილიონობით დღის გამოყენებას, 10 სხვადასხვა SSD მოდელს, სხვადასხვა ფლეშ მეხსიერების ტექნოლოგიას (MLC, eMLC, SLC) და 6 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ოპერატიულ გამოყენებას Google-ის მონაცემებში. ცენტრები.

ჩვენ განვიხილეთ ამ მოწყობილობების საიმედოობის მახასიათებლების ფართო სპექტრი და მივედით უამრავ მოულოდნელ დასკვნამდე. მაგალითად, როგორც დისკი ცვდება, Raw Bit Error Rate (RBER) იზრდება ბევრად უფრო ნელი ტემპით, ვიდრე ექსპონენციალური მაჩვენებელი გვთავაზობს და რაც მთავარია, ის არ იწინასწარმეტყველებს გამოუსწორებელი შეცდომების ან სხვა სახის შეცდომებს.

ფართოდ გამოყენებული UBER (გამოუსწორებელი ბიტის შეცდომის სიხშირე) არ არის სანდოობის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი, რადგან ჩვენ ვერ დავინახეთ კავშირი წაკითხულთა რაოდენობასა და გამოუსწორებელი შეცდომების რაოდენობას შორის. ჩვენ ასევე ვერ ვიპოვნეთ მტკიცებულება, რომ ერთსაფეხურიანი SLC არქიტექტურაზე დაფუძნებული დისკები უფრო საიმედოა, ვიდრე MLC დისკები SSD-ის ტიპიური სიცოცხლის განმავლობაში. ტრადიციულ მყარ დისკებთან შედარებით, ფლეშზე დაფუძნებულ SSD-ებს აქვთ ჩანაცვლების მნიშვნელოვნად დაბალი მაჩვენებელი, მაგრამ მათ აქვთ გამოუსწორებელი შეცდომების უფრო მაღალი მაჩვენებელი.

1. შესავალი

მონაცემთა ცენტრებში NAND ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული მყარი მდგომარეობის ფლეშ დრაივების გამოყენების პოპულარობა მუდმივად იზრდება. რაც უფრო მეტი მონაცემი შეიძლება განთავსდეს ასეთ დისკზე, მით მეტია ინფორმაციის უსაფრთხოება და ხელმისაწვდომობა დამოკიდებულია თავად ფლეშ დისკის საიმედოობაზე. მიუხედავად იმისა, რომ SSD-ების შესრულების უპირატესობა HDD-ებთან შედარებით ცნობილია, ფლეშ დრაივების წარუმატებლობის მახასიათებლები კარგად არ არის გასაგები.

ფლეშ მეხსიერების მწარმოებლების მიერ მოწოდებული მონაცემები იძლევა მხოლოდ ბუნდოვან გარანტიებს, როგორიცაა წაშლის ციკლების რაოდენობა, სანამ მოწყობილობა მთლიანად გაცვეთილია. საკითხის ტიპიური გაგება ეფუძნება კვლევებს, რომლებიც იკვლევენ ფლეშ დრაივების საიმედოობას კონტროლირებადი ლაბორატორიული ექსპერიმენტების მეშვეობით (მაგალითად, დაჩქარებული გამძლეობის ტესტირება). ის იყენებს შემთხვევით შერჩეულ მოწყობილობათა მცირე რაოდენობას სინთეტიკური დატვირთვის წინააღმდეგ შესამოწმებლად. არ არსებობს კვლევები, რომლებიც აკავშირებს ლაბორატორიული ტესტების შედეგებს ფლეშ დრაივების საიმედოობის შესრულებასთან რეალურ სამყაროში გამოყენებისას.

ეს სტატია გთავაზობთ დეტალურ შედეგებს ფლეშ დრაივების სანდოობის საველე შესწავლიდან, მათი მუშაობის 6 წლის განმავლობაში Google მონაცემთა ცენტრებში შეგროვებულ მონაცემებზე დაყრდნობით. ეს მონაცემები მოიცავს დისკის გამოყენების მილიონობით დღეს (დისკების და მათ მიერ გამოყენებული მოწყობილობების ზუსტი რაოდენობა Google-ის კონფიდენციალური ინფორმაციაა, ამიტომ ზუსტ ციფრებს ვერ მოგაწოდებთ. თუმცა, ჩვენ შევძელით ჩვენთვის მოწოდებული მონაცემების სტატისტიკური მნიშვნელობის დადასტურება), ათი. ფლეშ დრაივის სხვადასხვა მოდელები, სხვადასხვა ფლეშ ტექნოლოგიები (MLC, eMLC და SLC) ჩიპური ტექნოლოგიით 24-დან 50 ნმ-მდე.

ჩვენ გამოვიყენეთ ეს მონაცემები ფლეშ მეხსიერების ოპერაციული საიმედოობის უკეთ გასაგებად. კერძოდ, ჩვენ გავაანალიზეთ მოწყობილობის საიმედოობის შემდეგი ასპექტები:

1. ფლეშ მეხსიერებაში წარმოქმნილი სხვადასხვა სახის შეცდომები და ველში მათი წარმოშობის სიხშირე (ნაწილი 3).
2. ბიტის შეცდომის კოეფიციენტი (RBER), რა გავლენას ახდენს მასზე ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა ცვეთა, მანქანის ასაკი და დატვირთვა, და როგორ უკავშირდება RBER სხვა ტიპის შეცდომებს (ნაწილი 4).
3. გამოუსწორებელი შეცდომები, მათი სიხშირე და მათზე სხვადასხვა ფაქტორების გავლენა (ნაწილი 5).
4. სხვადასხვა ტიპის ტექნიკის გაუმართაობის საველე მახასიათებლები, მათ შორის კომპლექსური გაუმართაობა, ჩიპის გაუმართაობა და დისკის შეკეთებისა და ჩანაცვლების სიჩქარე (ნაწილი 6).
5. 5. სხვადასხვა ფლეშ ტექნოლოგიების (MLC, eMLC, SLC დისკები) საიმედოობის შედარება (ნაწილი 7) და SSD-ისა და HDD-ის საიმედოობის შედარება (ნაწილი 8).

ჩვენ დავადასტურეთ, რომ ჩვენი ანალიზი ავლენს ფლეშ მეხსიერების საიმედოობის მთელ რიგ ასპექტებს ამ სფეროში, რომლებიც განსხვავდება წინა სამუშაოების დასკვნებისაგან. ვიმედოვნებთ, რომ ჩვენი სამუშაო სტიმული იქნება ამ სფეროში შემდგომი კვლევებისთვის.

მაგიდა 1. მოდულების მახასიათებლები, რომლებმაც მიიღეს მონაწილეობა საველე ტესტებში.

2. ფონური ინფორმაცია მონაცემთა და სისტემების შესახებ

2.1. ფლეშ დრაივები

ჩვენი კვლევა მოიცავდა მაღალი ხარისხის SSD დისკებს, რომლებიც დაფუძნებულია კომერციულად წარმოებულ ფლეშ ჩიპებზე, მაგრამ ჩვენ გამოვიყენეთ ინდივიდუალური PCIe ინტერფეისი, მორგებული პროგრამული უზრუნველყოფა და დრაივერი. ჩვენ ყურადღება გავამახვილეთ დისკების 2 თაობაზე, სადაც ერთი თაობის ყველა დისკი იყენებს ერთსა და იმავე მოწყობილობის დრაივერს და ერთსა და იმავე პროგრამულ უზრუნველყოფას. ეს ნიშნავს, რომ ისინი ასევე იყენებენ შეცდომის გამოსწორების ერთსა და იმავე კოდებს (ECC) ცუდი ბიტების გამოსავლენად და გამოსასწორებლად და იგივე აცვიათ გამოვლენის ალგორითმებს. მთავარი განსხვავება იმავე თაობის დისკის მოდელებს შორის არის გამოყენებული მეხსიერების ჩიპის ტიპი.

ჩვენი კვლევა ფოკუსირებული იყო დისკის 10 მოდელზე, რომელთა ძირითადი მახასიათებლები ნაჩვენებია ცხრილში 1. ჩვენ შევარჩიეთ მოდელები ოთხი მწარმოებლისგან, რომელთაგან თითოეულს რამდენიმე მილიონი დღე მუშაობდა, სამი ყველაზე გავრცელებული ტიპის ფლეშ მეხსიერების გამოყენებით (MLC, SLC, eMLC).

2.2. გამოყენებული მონაცემები

ჩვენ გამოვიყენეთ მონაცემები ფლეშ დრაივების ყოველდღიური მონიტორინგიდან ველზე მუშაობის 6 წლის განმავლობაში. გარდა ამისა, ყოველდღიურად ითვლიდა სხვადასხვა სახის შეცდომებს, შედგენილი იყო სამუშაო დატვირთვის სტატისტიკა, ჩაწერებისა და წაშლის რაოდენობის ჩათვლით, და გამოითვალა მთელი დღის განმავლობაში მომხდარი ცუდი ბლოკების რაოდენობა. წაკითხვის, ჩაწერის და წაშლის ოპერაციების რაოდენობა მოიცავდა როგორც მომხმარებლის ოპერაციების რაოდენობას, ასევე შიდა სერვისის ოპერაციების რაოდენობას „ნაგვის შეგროვებისთვის“. ჩანაწერები ასევე გამოიყენებოდა ჩიპის გაუმართაობის შემთხვევების, ასევე SSD-ის შეკეთების ან გამოცვლის შემთხვევების ჩასაწერად.

3. სხვადასხვა ტიპის შეცდომების გავრცელება

დავიწყოთ რამდენიმე ძირითადი სტატისტიკით დარგში სხვადასხვა ტიპის შეცდომების სიხშირის შესახებ. ჩვენ განვასხვავებთ გამჭვირვალე შეცდომებს, რომლებიც მომხმარებლისთვის არ არის შესამჩნევი, და გაუმჭვირვალე შეცდომებს შორის, რომლებიც იწვევს მომხმარებლის ოპერაციების წარუმატებლობას. ფლეშ დრაივერი იტყობინება შემდეგი ტიპის გამჭვირვალე შეცდომებს:

გამოსწორებადი შეცდომა: წაკითხვის ოპერაციის დროს, აღმოჩენილი შეცდომა სწორდება ჩაშენებული ECC შეცდომის კორექტირების ფუნქციით.

• წაკითხვის შეცდომა: შეცდომა, რომელიც ჩნდება წაკითხვის პროცესში (მეხსიერებისთვის არა-ECC შეცდომის კორექტირების გარეშე), გამოსწორებულია ხელახლა წაკითხვისას;
• ჩაწერის შეცდომა: ჩაწერის ოპერაცია ვერ მოხერხდა და განმეორებითი ცდის შემდეგ წარმატებით დასრულდა.
• წაშლის შეცდომა: ბლოკზე წაშლის ოპერაცია ვერ ხერხდება.

მოწყობილობები ასევე იტყობინება შემდეგი ტიპის გაუმჭვირვალე შეცდომებს:

• გამოუსწორებელი შეცდომა: ოპერაციის დროს უფრო მეტი დაზიანებული ბიტი ხდება, ვიდრე ECC-ს შეუძლია გამოსწორება.
• საბოლოო წაკითხვის შეცდომა: კითხვისას წარმოქმნილი შეცდომა არ გამოსწორდება განმეორებითი მცდელობით;
• ჩაწერის საბოლოო შეცდომა: წერის დროს წარმოშობილი შეცდომა არ გამოსწორდება განმეორებითი მცდელობის შემდეგ;
• მეტა შეცდომა მეტა შეცდომა: შეცდომა შიდა დისკის მეტამონაცემებზე წვდომისას.
• ვადის ამოწურვის შეცდომა: ოპერაცია ჩერდება 3 წამის შემდეგ.

გამოუსწორებელი შეცდომები მოიცავს შეცდომებს, რომლებიც დაფიქსირდა მომხმარებლის მიერ წამოწყებული ოპერაციების ან შიდა ნაგვის შეგროვების ოპერაციების დროს, ხოლო საბოლოო წაკითხვის შეცდომებს მოიცავს შეცდომებს მომხმარებლის ოპერაციების დროს.

გაითვალისწინეთ, რომ შეცდომები განსხვავდება ზემოქმედების სიმძიმით. გამჭვირვალე და გაუმჭვირვალე შეცდომებს შორის განსხვავების გარდა, თავად გაუმჭვირვალე შეცდომების სიმძიმე განსხვავდება. კერძოდ, ამ შეცდომებიდან ზოგიერთი (ფატალური წაკითხვის შეცდომა, გამოუსწორებელი შეცდომა, მეტა შეცდომა) იწვევს მონაცემთა დაკარგვას, თუ სისტემას არ აქვს ჭარბი დონე უფრო მაღალ დონეზე, რადგან დისკს არ შეუძლია მომხმარებელს მიაწოდოს შესანახად მიღებული მონაცემები.

ჩვენ განვიხილეთ მხოლოდ დისკები, რომლებიც გამოვიდა მინიმუმ 4 წლის წინ (eMLC დისკები გამოვიდა 3 წლის წინ, რადგან ისინი უფრო ახალი ტიპის ფლეშ დრაივებია) და შეცდომები, რომლებიც წარმოიშვა გამოყენების პირველი 4 წლის განმავლობაში. ცხრილი 2 გვიჩვენებს თითოეული მოდელის დისკების პროცენტს, რომლებიც მიდრეკილნი იყვნენ სხვადასხვა ტიპის შეცდომებზე, თუ ეს შეცდომები მოხდა მინიმუმ 1 ჯერ (ცხრილის ზედა ნახევარი) და იმ დღეების პროცენტი, რომლის დროსაც დისკები მგრძნობიარე იყო გარკვეული ტიპის მიმართ. შეცდომების (ცხრილის ქვედა ნახევარი).

მაგიდა 2. სხვადასხვა ტიპის შეცდომების გავრცელება. ცხრილის ზედა ნახევარი გვიჩვენებს დისკების პროპორციას, რომლებზეც დაზარალდა შეცდომები; ქვედა ნახევარი აჩვენებს იმ დღეების პროპორციას, რომლებშიც დისკები გამოიყენებოდა, რომლებშიც მოხდა სხვადასხვა ტიპის შეცდომები.

3.1. გაუმჭვირვალე შეცდომები

ჩვენ გვჯერა, რომ ყველაზე გავრცელებული გაუმჭვირვალე შეცდომები არის საბოლოო წაკითხვის შეცდომები, ანუ შეცდომები, რომელთა გამოსწორება შეუძლებელია წაკითხვის ოპერაციის განმეორებით. დისკის მოდელიდან გამომდინარე, მოწყობილობების სულ მცირე 20-63% განიცდის ამ შეცდომას დისკის გამოყენების 2 დღიდან 6-1000 დღეში.

ჩვენ ვასკვნით, რომ წაკითხვის საბოლოო შეცდომების რაოდენობა დიდ კორელაციაშია გამოუსწორებელი შეცდომების რაოდენობასთან და რომ ეს საბოლოო წაკითხვის შეცდომები ხდება მხოლოდ იმიტომ, რომ ბიტის კორუფცია არ შეიძლება გამოსწორდეს ECC-ის მიერ. დისკის ყველა მოდელისთვის, წაკითხვის საბოლოო შეცდომები წარმოიქმნება სიდიდის 2 რიგით უფრო ხშირად (დაფუძნებული დღეების რაოდენობაზე, როდესაც დისკები იყენებდნენ ამ შეცდომებს), ვიდრე ნებისმიერი სხვა ტიპის გაუმჭვირვალე შეცდომა.

წაკითხვის შეცდომებისგან განსხვავებით, ჩაწერის შეცდომები იშვიათად გადაიქცევა გაუმჭვირვალე შეცდომებად. მოდელიდან გამომდინარე, დისკების მხოლოდ 1,5-2,5%-ს ჰქონდა მუდმივი ჩაწერის შეცდომა 1-4 დღის განმავლობაში 10000 დღიდან გამოყენებისას, ე.ი. ჩაწერის წარუმატებელი ოპერაცია, რომელიც არ გამოსწორდა განმეორებითი მცდელობის შემდეგ. საბოლოო წაკითხვისა და ჩაწერის შეცდომის სიხშირეების ეს განსხვავება, სავარაუდოდ, გამოწვეულია იმით, რომ წარუმატებელი ჩაწერის ოპერაცია უბრალოდ გამოსწორდა დისკზე სხვა ადგილას ჩაწერით ხელუხლებელი ბიტების ზონაში. ასე რომ, მაშინ, როდესაც წაკითხვის ოპერაციის წარუმატებლობა შეიძლება გამოწვეული იყოს მხოლოდ რამდენიმე ცუდი ბიტით, მუდმივი ჩაწერის წარუმატებლობა მიუთითებს უფრო დიდ ტექნიკის პრობლემაზე.

მეტა შეცდომები ჩნდება ისეთი სიჩქარით, როგორიც არის ჩაწერის შეცდომები, მაგრამ ისევ ბევრად უფრო იშვიათად, ვიდრე საბოლოო წაკითხვის შეცდომები. ეს გასაკვირი არ არის იმის გათვალისწინებით, რომ დისკი შეიცავს გაცილებით ნაკლებ მეტამონაცემებს, ვიდრე რეალურ მონაცემებს, რაც ამცირებს მეტამონაცემებზე წვდომის შეცდომებს. სხვა არაგამჭვირვალე შეცდომები (დროის ამოწურვის შეცდომები და პასუხების შეცდომები) საკმაოდ იშვიათია და, როგორც წესი, გავლენას ახდენს დისკების 1%-ზე ნაკლებზე 1 დღის განმავლობაში დისკის მუშაობის 100 დღის განმავლობაში.

3.2. გამჭვირვალე შეცდომები

გასაკვირი არ არის, რომ გამოსწორებადი შეცდომები გამჭვირვალე შეცდომის ყველაზე გავრცელებული ტიპია. თითქმის ყველა დისკს აქვს მინიმუმ რამდენიმე გამოსწორებადი შეცდომა, რაც ხდება დისკის სიცოცხლის ხანგრძლივობის უმრავლესობის განმავლობაში (61-90%). შეცდომის კორექტირება, მათ შორის ბიტის შეცდომის სიხშირის (RBER) კვლევები, უფრო დეტალურად არის განხილული ამ სტატიის მე-4 ნაწილში.

შემდეგი ყველაზე გავრცელებული გამჭვირვალე შეცდომების ტიპები არის ჩაწერის და წაშლის შეცდომები. როგორც წესი, ისინი გვხვდება დისკების 6-10%-ში, მაგრამ ზოგიერთი SSD მოდელისთვის ისინი აღწევს 40-68%-მდე. უმეტეს შემთხვევაში, ასეთი შეცდომები ჩნდება 5 დღიდან 10 დღეზე ნაკლებ დროში. ჩვენი კვლევის მიხედვით, ჩაწერისა და წაშლის შეცდომები მიუთითებს ბლოკის დაზიანებაზე; ეს საკითხი დეტალურად არის განხილული მე-000 ნაწილში.

შეცდომები, რომლებიც წარმოიქმნება წაკითხვის ოპერაციების დროს, ნაკლებად ხშირია, ვიდრე გამჭვირვალე შეცდომები, ალბათ იმიტომ, რომ ECC-ის გამოყენებით შეცდომის გასწორების გარდა, პრობლემა არ გამოსწორდება განმეორებითი ოპერაციებით. წაკითხვის არასრული შეცდომები, ანუ წაკითხვის შეცდომები, რომლებიც შეიძლება გამოსწორდეს განმეორებითი ცდებით, ხდება დისკების 2%-ზე ნაკლებში და გრძელდება 2-8 დღეზე ნაკლები დისკის 100000 დღიდან.

შედეგად, გამოსწორებადი შეცდომების გარდა, რომლებიც წარმოიქმნება დისკის მუშაობის დიდი რაოდენობით დღეებში, გამჭვირვალე შეცდომები ნაკლებად ხშირად გვხვდება ყველა სახის გაუმჭვირვალე შეცდომებთან შედარებით. გაუმჭვირვალე შეცდომების ყველაზე გავრცელებული ტიპია გამოუსწორებელი შეცდომები, რომლებიც ჩნდება დისკის მუშაობის 2 დღიდან 6-1000 დღეში.

4. ბიტის შეცდომის მაჩვენებელი (RBER)

სტანდარტული მეტრიკა, რომელიც გამოიყენება ფლეშ დრაივების საიმედოობის შესაფასებლად არის დისკის ბიტის შეცდომის სიხშირე (RBER), რომელიც განისაზღვრება, როგორც ცუდი ბიტების რაოდენობის თანაფარდობა წაკითხული ბიტების რაოდენობასთან (მათ შორის, როგორც გამოსწორებადი, ასევე გამოუსწორებელი შეცდომების შემთხვევები).

დისკების მეორე თაობა (მოდელები eMLC-A და eMLC-B) უზრუნველყოფს დაზიანებული და წაკითხული ბიტების ზუსტ რაოდენობას, რაც საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ RBER მაღალი სიზუსტით.
პირველი თაობის დისკები იტყობინება წაკითხული ბიტების ზუსტ რაოდენობას, მაგრამ 16 მონაცემთა ბლოკის თითოეული გვერდისთვის, მხოლოდ მონაცემთა ბლოკი, რომელსაც ჰქონდა ყველაზე დაზიანებული ბიტი, მოხსენებულია, როგორც დაზიანებული ბიტების რაოდენობა. შედეგად, უარეს შემთხვევაში სტატისტიკურ შემთხვევაში, სადაც ყველა ბლოკი შეიცავს შეცდომებს და შეცდომების რაოდენობა იგივეა, RBER თანაფარდობა შეიძლება იყოს 16-ჯერ მეტი ვიდრე დისკის ჯანმრთელობის ანგარიშიდან მიღებული მაჩვენებელი.

ეს საკითხი არ არის დიდი პრობლემა, სანამ შედარება ხდება იმავე თაობის დისკებს შორის, მაგრამ ეს გასათვალისწინებელია სხვადასხვა თაობის დისკების შედარებისას.

მაგიდა 3. შეჯამება RBER ბიტის შეცდომის სიხშირე სხვადასხვა SSD მოდელებისთვის.

4.1. RBER-ის მაღალი დონის განხილვა

ცხრილი 3 გვიჩვენებს მედიანური RBER თითოეული დისკის მოდელისთვის ამ მოდელის ყველა დისკისთვის, ისევე როგორც 95-ე და 99-ე პროცენტილები. ჩვენ ავირჩიეთ მედიანებთან და პროცენტულებთან მუშაობა, რადგან ვთვლით, რომ საშუალო მაჩვენებლები ძალზე მიკერძოებულია რამდენიმე გარედან, რაც ართულებს რაიმე ტენდენციის იდენტიფიცირებას.

ჩვენ ვხედავთ დიდ განსხვავებებს RBER-ში დისკის სხვადასხვა მოდელებში, 5.8e-10-დან 3e-08-ზე მეტამდე პირველი თაობის დისკებისთვის. ეს განსხვავებები კიდევ უფრო დიდია, როდესაც შევხედავთ არა საშუალო RBER მნიშვნელობას, არამედ 95-ე ან 99-ე პროცენტულს. მაგალითად, 99-ე პროცენტული RBER მერყეობს 2.2e-08-დან SLC - B მოდელისთვის 2.7e-05-მდე MLC-D მოდელისთვის. ერთი და იგივე მოდელის დისკების ხაზშიც კი დიდი ცვალებადობაა: დისკის RBER 99-ე პროცენტულზე მიდრეკილია იყოს სიდიდის ბრძანებით მაინც, ვიდრე იმავე მოდელის დისკის მედიანური RBER.

განსხვავება RBER-ში მოდელებს შორის შეიძლება ნაწილობრივ აიხსნას ძირითადი ფლეშ ტექნოლოგიის განსხვავებებით. MLC მოდელების RBER ღირებულება უფრო მაღალია, ვიდრე SLC მოდელების, ამიტომ SLC მოდელების უფრო მაღალი ფასი ითვალისწინებს RBER ქვედა მნიშვნელობას. ამ სტატიის მე-5 ნაწილში ჩვენ დავინახავთ, თუ როგორ იქცევა ეს განსხვავებები მომხმარებლისთვის ხილულ გაუმჭვირვალე შეცდომებში.
eMLC მოდელები იუწყებიან RBER-ებს, რომლებიც მასშტაბების რიგითობით აღემატება დისკის სხვა მოდელებს. იმის გათვალისწინებით, რომ პირველი თაობის დისკების RBER უარეს შემთხვევაში შეიძლება იყოს 16-ჯერ მეტი, არსებული კოეფიციენტების სხვაობა არის სიდიდის რიგითობა. ჩვენ ვეჭვობთ, რომ აქ არის ზომის ფაქტორი, რადგან ორ eMLC მოდელს აქვს ყველაზე პატარა მიკროელექტრონული ლითოგრაფიის ჩიპი ყველა სხვა დისკის მოდელთან შედარებით.

დაბოლოს, არ არსებობს ერთი მწარმოებელი, რომლის პროდუქტებს აქვთ უპირატესობა სხვა მწარმოებლების პროდუქტებთან შედარებით. SLC და eMLC დისკების ჯგუფში, ერთი და იგივე გამყიდველი აწარმოებს ჯგუფში ერთ-ერთ ყველაზე ცუდ და ერთ-ერთ საუკეთესო მოდელს.
ზოგადად, RBER მნიშვნელოვნად განსხვავდება დისკის სხვადასხვა მოდელებს შორის, ისევე როგორც იმავე მოდელის SDD-ებს შორის. ეს გვაძლევს მოტივაციას შემდგომში შევისწავლოთ RBER-ზე გავლენის ფაქტორები.

4.2. რა ფაქტორები ახდენს გავლენას RBER მნიშვნელობაზე

ამ განყოფილებაში ჩვენ შევხედავთ RBER-ზე რამდენიმე ფაქტორზე გავლენას:

• ცვეთა გამოწვეული პროგრამის/წაშლის (PE) ციკლებით;
• ფიზიკური ასაკი, ანუ თვეების რაოდენობა, რომლის დროსაც მოწყობილობა მუშაობდა მინდორში, PE ციკლების მიუხედავად;
• სამუშაო დატვირთვა, რომელიც იზომება წაკითხვის, ჩაწერის და წაშლის ოპერაციების რაოდენობით, ასევე თითო გვერდზე ოპერაციების რაოდენობით, რამაც შესაძლოა დააზიანოს მიმდებარე მეხსიერების უჯრედები;
• სხვა სახის შეცდომების არსებობა.

ჩვენ განვიხილეთ თითოეული ფაქტორის გავლენა RBER-ზე ორი განსხვავებული გზით. ჩვენ გამოვიყენეთ ვიზუალური მტკიცებულება ფაქტორების გავლენის გამოსახვით RBER-ზე და განვიხილეთ გავლენის რაოდენობრივი მაჩვენებლები კორელაციის კოეფიციენტის გამოყენებით. ჩვენ გამოვიყენეთ Spearman რანგის კორელაციის კოეფიციენტი, რადგან მას შეუძლია მონოტონური არაწრფივი ურთიერთობების აღბეჭდვა არაპარამეტრულ მეთოდებში, განსხვავებით, მაგალითად, პირსონის კორელაციის კოეფიციენტისგან.

ცალკეული ფაქტორების დეტალურ გაანალიზებამდე შევქმენით შემაჯამებელი გრაფიკი, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე 1.

ბრინჯი. 1. Spearman-ის რანგის კორელაციის კოეფიციენტის დამოკიდებულება დისკის მუშაობის ერთი თვის განმავლობაში RBER მნიშვნელობასა და სხვა ფაქტორებს შორის.

ეს აჩვენებს ურთიერთობას Spearman-ის რანგის კორელაციის კოეფიციენტს შორის RBER მნიშვნელობას შორის დისკის მუშაობის ერთი თვის განმავლობაში და ფაქტორებს შორის, როგორიცაა წინა PE ციკლების რაოდენობა, წაკითხვის, ჩაწერის ან წაშლის რაოდენობა ამ თვეში, RBER მნიშვნელობა წინა თვეში. , და გამოუსწორებელი შეცდომების რაოდენობა (UE) იმ თვეში, წინა თვეში. Spearman-ის რანგის კორელაციის კოეფიციენტის მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავდებოდეს -1-დან (ძლიერი უარყოფითი კორელაცია) +1-მდე (ძლიერი დადებითი კორელაცია).

ეტიკეტების თითოეული ჯგუფი გვიჩვენებს კორელაციის კოეფიციენტებს RBER-სა და ერთ კონკრეტულ ფაქტორს შორის (იხ. x-ღერძის ტრანსკრიპტი), ხოლო თითოეული ჯგუფის სხვადასხვა ეტიკეტები შეესაბამება დისკის სხვადასხვა მოდელს. ყველა კორელაციის კოეფიციენტი იმსახურებს 95%-ზე მეტ ნდობას.

ჩვენ დავადასტურეთ, რომ ყველა ფაქტორი, გარდა წინა თვეში გამოუსწორებელი შეცდომების გამოვლენისა, აჩვენებს ნათელ კავშირს RBER-თან, ყოველ შემთხვევაში, ზოგიერთ მოდელზე. ჩვენ ასევე აღვნიშნეთ, რომ ზოგიერთი ეს ურთიერთობა შეიძლება იყოს ყალბი, რადგან ზოგიერთი ფაქტორი შეიძლება იყოს ერთმანეთთან კორელაცია, ამიტომ თითოეული ფაქტორი უფრო დეტალურად განვიხილეთ შემდეგ ქვეთავში.

4.2.1. RBER და აცვიათ

ვინაიდან ფლეშ მეხსიერების უჯრედის გამძლეობა შეზღუდულია, RBER იზრდება პროგრამის/წაშლის (PE) ციკლების გაზრდით. RBER და PE ციკლებს შორის მაღალი კორელაციის კოეფიციენტები 2-ში მოცემულია მათი ურთიერთობის მტკიცებულება.

ბრინჯი. 2. მედიანური და 95 პროცენტული RBER-ის დამოკიდებულება PE ციკლების რაოდენობაზე.

სურათი 2 საშუალებას გვაძლევს უფრო დეტალურად განვიხილოთ მედიანური და 95 პროცენტული RBER-ის დამოკიდებულება PE ციკლების რაოდენობაზე. ჩვენ გამოვიყვანეთ ეს ნახაზები ჩვენს მონაცემებში არსებული ყველა დისკის დღეების გაყოფით სხვადასხვა კონტეინერებზე მათი PE ციკლის რაოდენობის მიხედვით და შემდეგ დავადგინეთ მედიანური და 95-ე პროცენტული RBER კონტეინერში არსებული ყველა სამუშაო დღეების განმავლობაში.

როგორც მოსალოდნელი იყო, ჩვენ დავადასტურეთ, რომ RBER იზრდება PE ციკლების რაოდენობის ზრდასთან ერთად, როგორც მედიანური, ასევე 95-ე პროცენტული RBER. თუმცა, ზრდის ტემპი უფრო ნელია ვიდრე ჩვეულებრივ სავარაუდო ექსპონენციალურ ზრდას და უფრო მეტად ჰგავს წრფივ ზრდას. ჩვენ შევამოწმეთ ეს დაკვირვება მრუდის ფიტინგის საშუალებით: ჩვენ ვარგებთ ხაზოვან მოდელს და ექსპონენციალურ მოდელს მონაცემებს და აღმოვაჩინეთ, რომ წრფივი მოდელი უკეთესად ერგებოდა, ვიდრე ექსპონენციალური მოდელი.

მეორე საინტერესო დაკვირვება არის ის, რომ აცვიათ RBERs მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვადასხვა დისკის მოდელებს შორის, თუნდაც იმ მოდელებს შორის, რომლებსაც აქვთ ძალიან მსგავსი RBER მნიშვნელობები დაბალი PE ციკლებისთვის. მაგალითად, ოთხი MLC მოდელი მუშაობდა თითქმის იდენტური RBER-ით ძალიან დაბალ PE ციკლებზე, მაგრამ იმ დროისთვის, როდესაც მათ მიაღწიეს PE ციკლის ლიმიტს (3,000 MLC ყველა მოდელისთვის), იყო 4-ჯერადი სხვაობა უმაღლეს და ყველაზე დაბალ მოდელებს შორის RBER.

დაბოლოს, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ RBER-ის ზრდა საოცრად შეუფერხებლად ხდება, მაშინაც კი, როდესაც დისკი კვეთს სიცოცხლის ბოლომდე მოსალოდნელ ხაზს (იხილეთ, მაგალითად, MLC-D მოდელი PE = 3000 ლიმიტის ციკლით). გაითვალისწინეთ, რომ დაჩქარებულმა გამძლეობის ტესტებმა აჩვენა RBER-ის სწრაფი ზრდა მხოლოდ მოწყობილობის მწარმოებლის მიერ დადგენილ PE ციკლის ლიმიტის 3-ჯერ მიღწევის შემდეგ, რაც ვარაუდობს, რომ გამყიდველები ძალიან კონსერვატიულები არიან PE ციკლის ლიმიტის არჩევისას.

გაგრძელება აქ...

გმადლობთ, რომ დარჩით ჩვენთან. მოგწონთ ჩვენი სტატიები? გსურთ ნახოთ უფრო საინტერესო შინაარსი? მხარი დაგვიჭირეთ შეკვეთის განთავსებით ან მეგობრებისთვის რეკომენდაციით, 30% ფასდაკლება Habr-ის მომხმარებლებისთვის საწყისი დონის სერვერების უნიკალურ ანალოგზე, რომელიც ჩვენ მიერ გამოგონილია თქვენთვის: მთელი სიმართლე VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps 20$-დან ან როგორ გავაზიარო სერვერი? (ხელმისაწვდომია RAID1 და RAID10-ით, 24 ბირთვამდე და 40 გბ-მდე DDR4).

Dell R730xd 2-ჯერ იაფია? Მხოლოდ აქ 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ტელევიზორი $199-დან ნიდერლანდებში! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99-დან! Წაიკითხო რაღაცის შესახებ როგორ ავაშენოთ ინფრასტრუქტურის კორპუსი. კლასი Dell R730xd E5-2650 v4 სერვერების გამოყენებით 9000 ევროს ღირებულების პენი?

წყარო: www.habr.com