फ्ल्यास मेमोरी विश्वसनीयता: अपेक्षित र अप्रत्याशित। भाग 1. USENIX संघको XIV सम्मेलन। फाइल भण्डारण प्रविधिहरू

फ्ल्यास मेमोरी टेक्नोलोजीमा आधारित ठोस-स्टेट ड्राइभहरू डेटा केन्द्रहरूमा स्थायी भण्डारणको प्राथमिक माध्यम बन्ने भएकाले, तिनीहरू कत्तिको भरपर्दो छन् भनेर बुझ्न महत्त्वपूर्ण छ। आज सम्म, फ्ल्यास मेमोरी चिप्स को प्रयोगशाला अध्ययन को एक ठूलो संख्या सिंथेटिक परीक्षण प्रयोग गरीएको छ, तर क्षेत्र मा आफ्नो व्यवहार को बारे मा जानकारी को कमी छ। यो लेख लाखौं दिनको हार्ड ड्राइभ प्रयोग, 10 विभिन्न SSD मोडेलहरू, विभिन्न फ्ल्यास मेमोरी टेक्नोलोजीहरू (MLC, eMLC, SLC), र Google डेटामा 6 वर्षभन्दा बढी परिचालन प्रयोगलाई समेट्ने ठूलो-स्तरीय फिल्ड अध्ययनको नतिजाहरूमा आधारित छ। केन्द्रहरू।

हामीले यी उपकरणहरूको विश्वसनीयता विशेषताहरूको विस्तृत दायराको जाँच गर्यौं र धेरै अप्रत्याशित निष्कर्षमा पुग्यौं। उदाहरणका लागि, ड्राइभ समाप्त भएपछि, कच्चा बिट त्रुटि दर (RBER) घातांक दरले सुझाव दिने भन्दा धेरै ढिलो दरमा बढ्छ, र अझ महत्त्वपूर्ण कुरा, यसले अयोग्य त्रुटिहरू वा अन्य प्रकारका त्रुटिहरूको घटनाको भविष्यवाणी गर्दैन।

व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको UBER (Uncurectable Bit Error Rate) मेट्रिक विश्वसनीयताको अर्थपूर्ण सूचक होइन, किनकि हामीले पढ्ने संख्या र सुधार गर्न नसकिने त्रुटिहरूको संख्या बीचको सम्बन्ध देखेका छैनौं। हामीले एकल-स्तरीय SLC आर्किटेक्चरमा आधारित ड्राइभहरू SSD को सामान्य जीवनमा MLC ड्राइभहरू भन्दा बढी भरपर्दो छन् भन्ने कुनै प्रमाण फेला पारेका छैनौं। परम्परागत हार्ड ड्राइभको तुलनामा, फ्ल्यास-आधारित SSD हरूको प्रतिस्थापन दर उल्लेखनीय रूपमा कम छ, तर तिनीहरूसँग सुधार गर्न नसकिने त्रुटिहरूको उच्च दर छ।

२. परिचय

डाटा केन्द्रहरूमा NAND प्रविधिमा आधारित ठोस-राज्य फ्लैश ड्राइभहरू प्रयोग गर्ने लोकप्रियता निरन्तर बढ्दै गएको छ। यस्तो डिस्कमा जति धेरै डाटा राख्न सकिन्छ, त्यति नै जानकारीको सुरक्षा र उपलब्धता फ्ल्याश ड्राइभको विश्वसनीयतामा निर्भर हुन्छ। जबकि HDDs मा SSDs को प्रदर्शन लाभहरू राम्ररी ज्ञात छन्, फ्लैश ड्राइभको विफलता विशेषताहरू राम्ररी बुझ्न सकिँदैन।

फ्ल्यास मेमोरी निर्माताहरू द्वारा प्रदान गरिएको डाटाले केवल अस्पष्ट ग्यारेन्टीहरू प्रदान गर्दछ, जस्तै यन्त्र पूर्ण रूपमा मेटाइनु अघि मेटाउने चक्रहरूको संख्या। मुद्दाको सामान्य बुझाइ अध्ययनहरूमा आधारित छ जसले नियन्त्रित प्रयोगशाला प्रयोगहरू (उदाहरणका लागि, द्रुत सहनशीलता परीक्षण) मार्फत फ्ल्यास ड्राइभहरूको विश्वसनीयता जाँच गर्दछ। यसले सिंथेटिक वर्कलोडहरू विरुद्ध परीक्षण गर्न अनियमित रूपमा चयन गरिएका यन्त्रहरूको सानो संख्या प्रयोग गर्दछ। वास्तविक-विश्व प्रयोगमा फ्ल्यास ड्राइभहरूको विश्वसनीयता प्रदर्शनमा प्रयोगशाला परीक्षण परिणामहरू लिङ्क गर्ने अनुसन्धानको अभाव छ।

यस लेखले Google डेटा केन्द्रहरूमा सञ्चालन गरेको 6 वर्षमा सङ्कलन गरिएको डाटामा आधारित फ्ल्याश ड्राइभहरूको विश्वसनीयताको क्षेत्रीय अध्ययनबाट विस्तृत परिणामहरू प्रदान गर्दछ। यो डेटाले लाखौं दिनको ड्राइभ प्रयोगलाई समेट्छ (तिनीहरू प्रयोग गर्ने ड्राइभ र उपकरणहरूको सही संख्या गुगलको गोप्य जानकारी हो, त्यसैले हामी सही संख्याहरू प्रदान गर्न सक्दैनौं। यद्यपि, हामीले हामीलाई प्रदान गरिएको डाटाको सांख्यिकीय महत्त्व प्रमाणित गर्न सक्षम भयौं), दस फ्ल्यास ड्राइभका विभिन्न मोडलहरू, विभिन्न फ्ल्यास-प्रविधिहरू (MLC, eMLC र SLC) 24 देखि 50 nm सम्मको चिप प्रविधिको साथ।

हामीले फ्ल्याश मेमोरी परिचालन विश्वसनीयताको राम्रो समझ प्रदान गर्न यो डेटा प्रयोग गर्‍यौं। विशेष गरी, हामीले उपकरणको विश्वसनीयताका निम्न पक्षहरूको विश्लेषण गर्यौं:

1. फ्ल्यास मेमोरीमा हुने विभिन्न प्रकारका त्रुटिहरू र फिल्डमा तिनीहरूको घटनाको आवृत्ति (खण्ड 3)।
2. बिट त्रुटि दर (RBER), कसरी यो पहिरन, ड्राइभ उमेर, र कार्यभार जस्ता कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन्छ, र कसरी RBER अन्य प्रकारका त्रुटिहरूसँग सम्बन्धित छ (खण्ड 4)।
3. असुधारनीय त्रुटिहरू, तिनीहरूको आवृत्ति र तिनीहरूमा विभिन्न कारकहरूको प्रभाव (खण्ड 5)।
4. जटिल विफलताहरू, चिप विफलताहरू, र डिस्क मर्मत र प्रतिस्थापन दरहरू (खण्ड 6) सहित विभिन्न प्रकारका हार्डवेयर विफलताहरूको क्षेत्र विशेषताहरू।
5. 5. विभिन्न फ्लैश टेक्नोलोजीहरू (MLC, eMLC, SLC ड्राइभहरू) (खण्ड 7) को विश्वसनीयताको तुलना र SSD र HDD (खण्ड 8) को विश्वसनीयताको तुलना।

हामीले प्रमाणित गरेका छौं कि हाम्रो विश्लेषणले यस क्षेत्रमा फ्ल्यास मेमोरीको विश्वसनीयताका धेरै पक्षहरू प्रकट गर्दछ जुन अघिल्लो कामको खोजहरू भन्दा फरक छ। हामी आशा गर्छौं कि हाम्रो कामले यस क्षेत्रमा थप अनुसन्धानको लागि प्रोत्साहनको रूपमा काम गर्नेछ।

तालिका 1. क्षेत्रीय परीक्षणहरूमा भाग लिने मोड्युलहरूको विशेषताहरू।

2. डाटा र प्रणालीहरूमा पृष्ठभूमि जानकारी

२.१। फ्ल्यास ड्राइभहरू

हाम्रो अध्ययनले व्यावसायिक रूपमा उत्पादित फ्ल्यास चिपहरूमा आधारित अफ-द-शेल्फ उच्च-प्रदर्शन SSD ड्राइभहरू समावेश गर्‍यो, तर हामीले अनुकूलन PCIe इन्टरफेस, अनुकूलन फर्मवेयर र ड्राइभर प्रयोग गर्‍यौं। हामीले २ पुस्ताका ड्राइभहरूमा फोकस गर्यौं, जहाँ एउटै पुस्ताका सबै ड्राइभहरूले एउटै यन्त्र चालक र एउटै फर्मवेयर प्रयोग गर्छन्। यसको मतलब तिनीहरूले खराब बिट्स र उही पहिरन पत्ता लगाउने एल्गोरिदमहरू पत्ता लगाउन र सच्याउन उही त्रुटि सुधार कोडहरू (ECC) प्रयोग गर्छन्। एउटै पुस्ताको ड्राइभ मोडेलहरू बीचको मुख्य भिन्नता मेमोरी चिपको प्रकार हो।

हाम्रो अध्ययनले 10 ड्राइभ मोडेलहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्‍यो, जसका मुख्य विशेषताहरू तालिका 1 मा देखाइएको छ। हामीले चार निर्माताहरूबाट मोडेलहरू चयन गर्यौं, जसमध्ये प्रत्येकले तीनवटा सबैभन्दा सामान्य प्रकारको फ्ल्याश मेमोरी (MLC, SLC, eMLC)।

२.२। डाटा प्रयोग गरियो

हामीले 6 वर्षको सञ्चालन अवधिमा फिल्डमा फ्ल्यास ड्राइभहरूको दैनिक अनुगमनबाट डाटा प्रयोग गर्यौं। थप रूपमा, विभिन्न प्रकारका त्रुटिहरू दैनिक गणना गरियो, लेखन र मेटाउने संख्या सहित कार्यभार तथ्याङ्कहरू संकलन गरियो, र दिनभरि हुने खराब ब्लकहरूको संख्या गणना गरियो। पढ्ने, लेख्ने र मेटाउने कार्यहरूको संख्यामा प्रयोगकर्ता सञ्चालनहरूको संख्या र "फोहोर सङ्कलन" को लागि आन्तरिक सेवा सञ्चालनहरूको संख्या दुवै समावेश छ। रेकर्डहरू चिप विफलताका घटनाहरू, साथै SSD मर्मत वा प्रतिस्थापनका केसहरू रेकर्ड गर्न पनि प्रयोग गरिन्थ्यो।

3. विभिन्न प्रकारका त्रुटिहरूको व्यापकता

फिल्डमा विभिन्न प्रकारका त्रुटिहरूको घटनाहरूको बारेमा केही आधारभूत तथ्याङ्कहरूबाट सुरु गरौं। हामी पारदर्शी त्रुटिहरू बीच भेद गर्छौं, जुन प्रयोगकर्ताले देख्न सक्दैनन्, र अपारदर्शी त्रुटिहरू, जसले प्रयोगकर्ता सञ्चालनहरू असफल हुन्छन्। फ्ल्यास ड्राइभ चालकले निम्न प्रकारका पारदर्शी त्रुटिहरू रिपोर्ट गर्दछ:

सच्याउन मिल्ने त्रुटि: पढ्ने अपरेसनको क्रममा, पत्ता लागेको त्रुटि बिल्ट-इन ECC त्रुटि सुधार प्रकार्यद्वारा सच्याइन्छ।

• त्रुटि पढ्नुहोस्: एक त्रुटि जुन पढ्ने प्रक्रियाको समयमा देखा पर्दछ (गैर ईसीसी त्रुटि सुधार बिना मेमोरीको लागि), पुन: पढ्दा सुधार गरियो;
• त्रुटि लेख्नुहोस्: लेखन कार्य असफल भयो र पुन: प्रयास पछि सफल भयो।
• मेटाउने त्रुटि: ब्लकमा मेटाउने कार्य असफल भयो।

यन्त्रहरूले निम्न प्रकारका अपारदर्शी त्रुटिहरू पनि रिपोर्ट गर्छन्:

• सुधार्न नसकिने त्रुटि: ECC ले सच्याउन सक्ने भन्दा बढी भ्रष्ट बिटहरू सञ्चालनको क्रममा देखा पर्छन्।
• अन्तिम पढ्ने त्रुटि: पढ्ने क्रममा भेटिएको त्रुटि बारम्बार प्रयासहरूद्वारा सच्याइँदैन;
• अन्तिम लेखन त्रुटि: लेखनको क्रममा भएको त्रुटि बारम्बार प्रयास पछि सच्याइँदैन;
• मेटा-त्रुटि मेटा-त्रुटि: आन्तरिक डिस्क मेटाडेटा पहुँच गर्दा त्रुटि।
• टाइमआउट त्रुटि: अपरेशन 3 सेकेन्ड पछि रद्द हुन्छ।

सुधार्न नसकिने त्रुटिहरूमा प्रयोगकर्ता-प्रारम्भिक अपरेशनहरू वा आन्तरिक फोहोर सङ्कलन कार्यहरूका क्रममा सामना गरिएका त्रुटिहरू समावेश हुन्छन्, जबकि अन्तिम पढ्ने त्रुटिहरूमा प्रयोगकर्ता सञ्चालनको क्रममा सामना गरिएका त्रुटिहरू समावेश हुन्छन्।

ध्यान दिनुहोस् कि त्रुटिहरू प्रभावको गम्भीरतामा भिन्न हुन्छन्। पारदर्शी र अपारदर्शी त्रुटिहरू बीचको भिन्नताको अतिरिक्त, अपारदर्शी त्रुटिहरूको गम्भीरता आफैमा भिन्न हुन्छ। विशेष गरी, यी त्रुटिहरू मध्ये केही (घातक पढ्ने त्रुटि, पुन: प्राप्त गर्न नसकिने त्रुटि, मेटा त्रुटि) डाटा हानिमा परिणाम हुन्छ यदि प्रणालीमा उच्च स्तरहरूमा रिडन्डन्सी छैन किनभने डिस्कले प्रयोगकर्तालाई भण्डारणको लागि स्वीकार गरिएको डाटा प्रदान गर्न सक्दैन।

हामीले कम्तिमा 4 वर्ष पहिले जारी गरिएका ड्राइभहरू मात्र हेर्‍यौं (eMLC ड्राइभहरू 3 वर्ष पहिले जारी गरिएको थियो किनभने तिनीहरू फ्लैश ड्राइभको नयाँ प्रकार हुन्) र प्रयोगको पहिलो 4 वर्ष भित्रमा भएका त्रुटिहरू। तालिका 2 ले प्रत्येक मोडेलका ड्राइभहरूको प्रतिशत देखाउँदछ जुन विभिन्न प्रकारका त्रुटिहरूको लागि संवेदनशील थिए यदि यी त्रुटिहरू कम्तिमा १ पटक (तालिकाको शीर्ष आधा) भएमा, र ड्राइभहरू निश्चित प्रकारहरूको लागि संवेदनशील थिए। त्रुटिहरूको (तालिकाको तल्लो आधा)।

तालिका 2. विभिन्न प्रकारका त्रुटिहरूको व्यापकता। तालिकाको माथिल्लो आधाले त्रुटिहरूद्वारा प्रभावित भएका डिस्कहरूको अनुपात देखाउँछ; तल्लो आधाले विभिन्न प्रकारका त्रुटिहरू भएका डिस्कहरू प्रयोग गरिएका दिनहरूको अनुपात देखाउँछ।

३.१। अपारदर्शी त्रुटिहरू

हामी विश्वास गर्छौं कि सबैभन्दा सामान्य अपारदर्शी त्रुटिहरू अन्तिम पढ्ने त्रुटिहरू हुन्, अर्थात्, त्रुटिहरू जुन पढ्ने सञ्चालन दोहोर्याएर सुधार गर्न सकिँदैन। ड्राइभ मोडेलमा निर्भर गर्दै, कम्तिमा 20-63% यन्त्रहरूले डिस्क प्रयोगको 2 दिनहरू मध्ये 6-1000 दिन भित्र यो त्रुटि अनुभव गरे।

हामी निष्कर्षमा पुग्छौं कि अन्तिम पढ्ने त्रुटिहरूको संख्या असुधारनीय त्रुटिहरूको संख्यासँग उच्च रूपमा सम्बन्धित छ र यी अन्तिम पढाइ त्रुटिहरू मात्र हुन्छन् किनभने बिट भ्रष्टाचार ECC द्वारा सच्याउन सकिँदैन। सबै डिस्क मोडेलहरूका लागि, अन्तिम पढ्ने त्रुटिहरू अन्य कुनै पनि प्रकारको अपारदर्शी त्रुटि भन्दा धेरै पटक म्याग्निच्युडको २ अर्डरहरू हुन्छन् (यी त्रुटिहरू देखा पर्दा डिस्कहरू प्रयोगमा रहेका दिनहरूको संख्यामा आधारित)।

पढ्ने त्रुटिहरूको विपरीत, लेख्ने त्रुटिहरू विरलै अपारदर्शी त्रुटिहरूमा परिणत हुन्छन्। मोडेलमा निर्भर गर्दै, केवल 1,5-2,5% डिस्कहरूले प्रयोगको 1 दिनहरू मध्ये 4-10000 दिन भित्र स्थायी लेखन त्रुटि अनुभव गर्यो, अर्थात्। एक असफल लेखन अपरेशन जुन बारम्बार प्रयास पछि सच्याएन। अन्तिम पढ्ने र लेख्ने त्रुटि दरहरूमा यो भिन्नता सम्भवतः एक असफल लेखन अपरेसनलाई डिस्कमा अन्य ठाउँमा अक्षुण्ण बिट्स भएको क्षेत्रमा लेखेर मात्र सच्याइएको हुन सक्छ। त्यसोभए जब पढ्ने अपरेशन विफलता केहि खराब बिट्सको कारण हुन सक्छ, स्थायी लेखन विफलताले ठूलो हार्डवेयर समस्यालाई संकेत गर्दछ।

मेटा त्रुटिहरू लेख्ने त्रुटिहरूको तुलनामा दरमा हुन्छन्, तर अन्तिम पढाइ त्रुटिहरू भन्दा धेरै कम बारम्बार। यो अचम्मको कुरा होइन कि डिस्कले वास्तविक डाटाको मात्रा भन्दा धेरै कम मेटाडेटा समावेश गर्दछ, मेटाडेटा पहुँच त्रुटिहरूको घटना घटाउँछ। अन्य गैर-पारदर्शी त्रुटिहरू (टाइमआउट त्रुटिहरू र प्रतिक्रिया त्रुटिहरू) धेरै दुर्लभ छन् र सामान्यतया डिस्क जीवनको 1 दिनहरू मध्ये 1 दिन भित्र 100% भन्दा कम डिस्कहरूलाई असर गर्छ।

३.२। पारदर्शी त्रुटिहरू

अचम्मको कुरा होइन, सुधार योग्य त्रुटिहरू पारदर्शी त्रुटिको सबैभन्दा सामान्य प्रकार हो। लगभग सबै ड्राइभहरूमा कम्तिमा केहि सुधार योग्य त्रुटिहरू छन्, जुन ड्राइभको जीवनकाल (61-90%) को बहुमतको समयमा हुन्छ। त्रुटि सुधार, बिट त्रुटि दर (RBER) अध्ययन सहित, यस लेखको खण्ड 4 मा थप विस्तारमा छलफल गरिएको छ।

अर्को सबैभन्दा सामान्य पारदर्शी त्रुटि प्रकारहरू लेख्ने र मेटाउने त्रुटिहरू हुन्। सामान्यतया तिनीहरू 6-10% ड्राइभहरूमा हुन्छन्, तर केही SSD मोडेलहरूको लागि तिनीहरू 40-68% सम्म पुग्छन्। अधिकतर अवस्थामा, त्यस्ता त्रुटिहरू 5 दिनहरू सञ्चालनको 10 दिन भन्दा कममा देखा पर्दछ। हाम्रो अनुसन्धान अनुसार, लेख्ने र मेटाउने त्रुटिहरूले ब्लक क्षतिलाई संकेत गर्दछ; यस मुद्दालाई खण्ड 000 मा विस्तृत रूपमा छलफल गरिएको छ।

रिड अपरेशनको क्रममा हुने त्रुटिहरू पारदर्शी त्रुटिहरू भन्दा कम सामान्य हुन्छन्, हुनसक्छ, ECC को प्रयोग गरेर अन-द-फ्लाई त्रुटि सुधार बाहेक, समस्या दोहोर्याइएको अपरेसनद्वारा सच्याइँदैन। अपूर्ण पढ्ने त्रुटिहरू, अर्थात् पढ्ने त्रुटिहरू जुन पुन: प्रयासहरूद्वारा सच्याउन सकिन्छ, ड्राइभको 2% भन्दा कममा देखा पर्दछ र डिस्क जीवनको 2 दिनहरू मध्ये 8-100000 दिन भन्दा कम रहन्छ।

नतिजाको रूपमा, डिस्क जीवनको ठूलो संख्यामा हुने सुधार योग्य त्रुटिहरूको अतिरिक्त, पारदर्शी त्रुटिहरू सबै प्रकारका अपारदर्शी त्रुटिहरूको तुलनामा कम बारम्बार हुन्छन्। सबैभन्दा सामान्य प्रकारको अपारदर्शी त्रुटिहरू सुधार गर्न नसकिने त्रुटिहरू हुन्, जुन डिस्क जीवनको 2 दिनहरूमध्ये 6-1000 दिनमा हुन्छ।

4. बिट त्रुटि दर (RBER)

फ्ल्याश ड्राइभको विश्वसनीयता मूल्याङ्कन गर्न प्रयोग गरिने मानक मेट्रिक भनेको ड्राइभको बिट त्रुटि दर (RBER) हो, जसलाई खराब बिटहरूको सङ्ख्या र बिट्स पढ्ने सङ्ख्याको अनुपातको रूपमा परिभाषित गरिएको छ (सच्याउन मिल्ने र असुधार्न नसकिने त्रुटिहरूको केसहरू सहित)।

ड्राइभको दोस्रो पुस्ता (मोडेल eMLC-A र eMLC-B) ले बिट्स दूषित र पढ्ने बिटहरूको सही संख्या प्रदान गर्दछ, जसले हामीलाई उच्च शुद्धताका साथ RBER निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ।
ड्राइभको पहिलो पुस्ताले पढ्ने बिट्सको सही संख्या रिपोर्ट गर्दछ, तर 16 डेटा ब्लकहरूको प्रत्येक पृष्ठको लागि, सबैभन्दा दूषित बिटहरू भएको डाटा ब्लकलाई भ्रष्ट बिटहरूको संख्याको रूपमा रिपोर्ट गरिएको छ। नतिजाको रूपमा, सबैभन्दा खराब-केस तथ्याङ्कीय अवस्थामा जहाँ सबै ब्लकहरूमा त्रुटिहरू छन् र त्रुटिहरूको संख्या समान छ, RBER अनुपात डिस्क स्वास्थ्य रिपोर्टबाट प्राप्त दर भन्दा 16 गुणा बढी हुन सक्छ।

एउटै पुस्ताका ड्राइभहरू बीचको तुलना गर्दा यो मुद्दा ठूलो कुरा होइन, तर विभिन्न पुस्ताका ड्राइभहरू तुलना गर्दा यसलाई ध्यानमा राख्नुपर्छ।

तालिका 3. विभिन्न SSD मोडेलहरूको लागि सारांश RBER बिट त्रुटि दर।

४.१। RBER को उच्च-स्तरीय विचार

तालिका ३ ले त्यस मोडेलमा भएका सबै ड्राइभहरूका लागि प्रत्येक ड्राइभ मोडेलको लागि मध्य RBER देखाउँछ, साथै 3 औं र 95 औं प्रतिशतकहरू। हामीले मध्य र पर्सेन्टाइलहरूसँग काम गर्ने छनौट गर्यौं किनभने हामीले औसतहरू केही आउटलियरहरूद्वारा अत्यधिक पक्षपाती भएको पाउँछौं, जसले गर्दा कुनै पनि प्रवृत्तिहरू पहिचान गर्न गाह्रो हुन्छ।

हामीले विभिन्न ड्राइभ मोडेलहरूमा RBER मा ठूला भिन्नताहरू देख्छौं, पहिलो पुस्ताका ड्राइभहरूका लागि 5.8e-10 देखि 3e-08 भन्दा बढी। यी भिन्नताहरू मध्य RBER मानलाई होइन, तर 95th वा 99th प्रतिशतमा हेर्दा अझ बढी हुन्छन्। उदाहरणका लागि, 99 औं प्रतिशत RBER SLC - B मोडेलको लागि 2.2e-08 देखि MLC-D मोडेलको लागि 2.7e-05 सम्म हुन्छ। एउटै मोडेलको ड्राइभको लाइन भित्र पनि, त्यहाँ ठूलो भिन्नता छ: 99 औं प्रतिशतमा ड्राइभको RBER उही मोडेलको ड्राइभको औसत RBER भन्दा ठूलो परिमाणको अर्डर हुन जान्छ।

मोडेलहरू बीचको RBER मा भिन्नता अन्तर्निहित फ्ल्यास टेक्नोलोजीमा भिन्नताहरूद्वारा आंशिक रूपमा व्याख्या गर्न सकिन्छ। MLC मोडेलहरूको RBER मान SLC मोडेलहरूको भन्दा बढी हुन्छ, त्यसैले SLC मोडेलहरूको उच्च मूल्यले कम RBER मानलाई ध्यानमा राख्छ। यस लेखको खण्ड 5 मा, हामी यी भिन्नताहरूले प्रयोगकर्तालाई देख्न सक्ने अपारदर्शी त्रुटिहरूमा भिन्नताहरूमा कसरी अनुवाद गर्छ भनेर देख्नेछौं।
eMLC मोडेलहरूले RBER हरू रिपोर्ट गर्छन् जुन अन्य ड्राइभ मोडेलहरू भन्दा उच्च परिमाणको अर्डरहरू हुन्। सबैभन्दा खराब अवस्थामा पहिलो पुस्ताको ड्राइभको RBER १६ गुणा बढी हुन सक्छ भन्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दा पनि विद्यमान गुणांक भिन्नता ठूलो परिमाणको अर्डर हो। हामीलाई शंका छ कि यहाँ खेल्ने आकारको कारक छ, किनकि दुई eMLC मोडेलहरूमा सबै ड्राइभ मोडेलहरूको सबैभन्दा सानो माइक्रोइलेक्ट्रोनिक लिथोग्राफी चिपहरू छन्।

अन्तमा, त्यहाँ एकल निर्माता छैन जसको उत्पादनहरू अन्य निर्माताहरूको उत्पादनहरू भन्दा फाइदाहरू छन्। SLC र eMLC ड्राइभ समूह भित्र, एउटै विक्रेताले समूहमा सबैभन्दा खराब र एक उत्कृष्ट मोडेलहरू उत्पादन गर्दछ।
सामान्यतया, RBER विभिन्न ड्राइभ मोडेलहरू, साथै एउटै मोडेलको SDD हरू बीच धेरै भिन्न हुन्छ। यसले हामीलाई RBER लाई प्रभाव पार्ने कारकहरूको थप अध्ययन गर्न उत्प्रेरित गर्छ।

४.२। कुन कारकहरूले RBER मूल्यलाई असर गर्छ

यस खण्डमा हामी RBER मा धेरै कारकहरूको प्रभावलाई हेर्नेछौं:

• प्रोग्राम/इरेज (पीई) चक्रको कारणले हुने पहिरन;
• भौतिक उमेर, अर्थात् महिनाको संख्या जसको अवधिमा उपकरण फिल्डमा सञ्चालन गरिएको थियो, पीई चक्रको पर्वाह नगरी;
• कार्यभार, पढ्ने, लेख्ने र मेटाउने कार्यहरूको संख्या, साथै प्रति पृष्ठ सञ्चालनहरूको संख्या जसले सम्भावित रूपमा वरपरका मेमोरी कक्षहरूलाई क्षति पुर्‍याउन सक्छ;
• अन्य प्रकारका त्रुटिहरूको उपस्थिति।

हामीले RBER मा प्रत्येक कारकको प्रभावलाई दुई फरक तरिकामा जाँच्यौं। हामीले RBER मा कारकहरूको प्रभाव प्लट गरेर दृश्य प्रमाणहरू प्रयोग गर्यौं र सहसंबंध गुणांक प्रयोग गरेर प्रभावको मात्रात्मक संकेतकहरू जाँच गर्‍यौं। हामीले स्पियरम्यान रैंक सहसंबंध गुणांक प्रयोग गर्‍यौं किनभने यसले गैर-प्यारामेट्रिक विधिहरूमा मोनोटोनिक ननलाइनर सम्बन्धहरू खिच्न सक्छ, उदाहरणका लागि, पियर्सन सहसंबंध गुणांक।

व्यक्तिगत कारकहरूलाई विस्तृत रूपमा विश्लेषण गर्नु अघि, हामीले चित्र १ मा देखाइएको सारांश ग्राफ सिर्जना गर्यौं।

चामल। 1. डिस्क सञ्चालन र अन्य कारकहरूको एक महिनाको अवधिमा RBER मान बीच स्पियरम्यानको श्रेणी सहसंबंध गुणांकको निर्भरता।

यसले डिस्क जीवनको एक महिनाको अवधिमा RBER मान र कारकहरू जस्तै अघिल्लो PE चक्रहरूको संख्या, त्यो महिनामा पढ्ने, लेख्ने वा मेटाउने संख्या, अघिल्लो महिनाको RBER मान बीचको स्पियरम्यानको श्रेणी सहसंबंध गुणांक बीचको सम्बन्ध देखाउँछ। , र त्यो महिनामा असुधारनीय त्रुटिहरू (UE) को संख्या। अघिल्लो महिना। Spearman को श्रेणी सहसंबंध गुणांक को मान -1 (बलियो नकारात्मक सहसंबंध) देखि +1 (बलियो सकारात्मक सहसंबंध) मा भिन्न हुन सक्छ।

लेबलहरूको प्रत्येक समूहले RBER र एउटा विशिष्ट कारक (x-axis ट्रान्सक्रिप्ट हेर्नुहोस्) बीचको सहसंबंध गुणांकहरू देखाउँछ, र प्रत्येक समूह भित्रका विभिन्न लेबलहरू विभिन्न ड्राइभ मोडेलहरूसँग मेल खान्छ। सबै सहसंबंध गुणांकहरू 95% भन्दा बढी विश्वासको योग्य छन्।

हामीले प्रमाणित गर्यौं कि अघिल्लो महिनामा सुधार गर्न नसकिने त्रुटिहरू बाहेक सबै कारकहरूले RBER सँग स्पष्ट सम्बन्ध देखाउँछन्, कम्तिमा केही मोडेलहरूको लागि। हामीले यो पनि नोट गर्यौं कि यी सम्बन्धहरू मध्ये केही नक्कली हुन सक्छन् किनभने केही कारकहरू एकअर्कासँग सम्बन्धित हुन सक्छन्, त्यसैले हामीले अर्को उपखण्डमा प्रत्येक कारकलाई थप विवरणमा जाँच्यौं।

४.२.१। RBER र लगाउनुहोस्

फ्ल्यास मेमोरी सेलको सहनशीलता सीमित भएकोले, RBER बढ्दो प्रोग्राम/इरेज (PE) चक्रसँग बढ्छ। चित्र 2 मा RBER र PE चक्रहरू बीचको उच्च सहसंबंध गुणांकहरूले तिनीहरूको सम्बन्धको प्रमाण प्रदान गर्दछ।

चामल। 2. पीई चक्रहरूको संख्यामा मध्य र 95 औं प्रतिशतको RBER को निर्भरता।

चित्र 2 ले हामीलाई PE चक्रहरूको संख्यामा मध्य र 95th प्रतिशतक RBER को निर्भरतालाई थप विस्तृत रूपमा जाँच गर्न अनुमति दिन्छ। हामीले यी प्लटहरू हाम्रा डेटामा भएका सबै ड्राइभ दिनहरूलाई तिनीहरूको PE चक्र गणनाहरूको आधारमा विभिन्न कन्टेनरहरूमा विभाजन गरेर निकाल्यौं, र त्यसपछि कन्टेनरमा रहेका सबै सञ्चालन दिनहरूमा मध्य र 95 औं प्रतिशत RBER निर्धारण गर्यौं।

अपेक्षा गरे अनुसार, हामीले RBER माध्य र 95th प्रतिशतको RBER दुबै PE चक्रहरूको बढ्दो संख्यामा बढ्छ भनेर प्रमाणित गर्‍यौं। यद्यपि, वृद्धि दर सामान्यतया अनुमानित घातीय वृद्धि भन्दा ढिलो छ र रैखिक वृद्धिसँग मिल्दोजुल्दो छ। हामीले यो अवलोकन कर्भ फिटिंग मार्फत परीक्षण गर्‍यौं: हामीले डेटामा रेखीय मोडेल र घातांक मोडेल फिट गर्यौं र रेखीय मोडेल घातीय मोडेल भन्दा राम्रोसँग फिट भएको फेला पार्यौं।

दोस्रो चाखलाग्दो अवलोकन यो हो कि विभिन्न डिस्क मोडेलहरूमा RBERs पहिरनहरू महत्त्वपूर्ण रूपमा भिन्न हुन्छन्, ती मोडेलहरूमा पनि जुन कम PE चक्रहरूको लागि धेरै समान RBER मानहरू छन्। उदाहरणका लागि, चार MLC मोडेलहरू धेरै कम PE चक्रहरूमा लगभग उस्तै RBER सँग दौडिए, तर तिनीहरूले PE चक्र सीमा (सबै MLC मोडेलहरूका लागि 3,000) मा पुग्दा, उच्चतम र सबैभन्दा कम मोडेल RBER बीच 4-गुना भिन्नता थियो।

अन्तमा, हामीले पत्ता लगायौं कि RBER मा बृद्धि उल्लेखनीय रूपमा सहज हुन्छ, डिस्कले अपेक्षित अन्त-जीवन रेखा पार गर्दा पनि (हेर्नुहोस्, उदाहरणका लागि, PE = 3000 को सीमा चक्रको साथ MLC-D मोडेल)। ध्‍यान दिनुहोस् कि द्रुत स्थायित्व परीक्षणहरूले यन्त्र निर्माताद्वारा निर्धारित PE चक्र सीमाको ३ गुणा पुगेपछि मात्र RBER मा द्रुत वृद्धि देखाएको छ, जसले विक्रेताहरू PE चक्र सीमा छनोट गर्न धेरै रूढ़िवादी छन् भनी सुझाव दिन्छ।

यहाँ जारी राख्न...

हामीसँग रहनु भएकोमा धन्यवाद। के तपाईलाई हाम्रा लेखहरू मनपर्छ? थप रोचक सामग्री हेर्न चाहनुहुन्छ? हामीलाई अर्डर गरेर वा साथीहरूलाई सिफारिस गरेर समर्थन गर्नुहोस्, Habr प्रयोगकर्ताहरूको लागि 30% छुट प्रविष्टि-स्तर सर्भरहरूको एक अद्वितीय एनालगमा, जुन तपाईंको लागि हामीद्वारा आविष्कार गरिएको थियो: VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 कोर) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps $ 20 बाट वा कसरी सर्भर साझा गर्ने बारे सम्पूर्ण सत्य? (RAID1 र RAID10 सँग उपलब्ध, 24 कोर सम्म र 40GB DDR4 सम्म)।

डेल R730xd 2 गुणा सस्तो? यहाँ मात्र 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV $199 बाट नेदरल्याण्ड मा! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 बाट! बारे पढ्नुहोस् पूर्वाधार कर्पोरेशन कसरी निर्माण गर्ने। डेल R730xd E5-2650 v4 सर्भरहरूको प्रयोगको साथ एक पैसाको लागि 9000 यूरो मूल्यको वर्ग?

स्रोत: www.habr.com