Unidades de estado sólido convencionales
Conozca las diferencias entre las unidades de estado sólido (SSD) de empresa y las SSD convencionales (denominadas SSD de lectura intensiva).
Tradicionalmente, las SSD empresariales están diseñadas centrándose en la memoria flash MLC (célula de múltiples niveles) de gran resistencia y pueden manejar 10 grabaciones de unidad por día. Estas SSD se conocen como SSD empresariales. Ahora, debido a los avances de software y las demandas del sector, se pueden utilizar SSD que requieren menos escritura con aplicaciones donde las operaciones de escritura son menos frecuentes. IBM® ofrece varias SSD convencionales de 4 K, incluidos los códigos de característica (FC) ES8Y, ES8Z, ES96, ES97, ESE7, ESE8, ES83, ES84, ES92, ES93, ESE1y ESE2.
Diferencias entre las SSD convencionales y las empresariales
Las SSD convencionales son menos caras de utilizar pero ofrecen una resistencia menor y un rendimiento de escritura aleatoria.
La memoria flash NAND que se utiliza en las unidades convencionales tiende a presentar una resistencia menor que la memoria flash NAND que se utiliza en las SSD destinadas a cargas de trabajo que requieren una escritura intensiva. Por lo tanto, el número de operaciones de escritura es limitado (normalmente, una escritura de unidad por día (DWPD) frente a 10 DWPD de una unidad empresarial).
Una escritura de unidad por día llena toda la capacidad de la unidad en 24 horas. Por ejemplo, una DWPD para una unidad de 387 GB graba 387 GB de datos en la unidad en 24 horas. Puede grabar más datos en un día pero la DWPD es el índice de uso medio con el que se calcula el estado activo de la unidad. Puesto que muchas aplicaciones solo requieren 1 DWPD, estas las unidades son las más comúnmente utilizadas en el sector y, por lo tanto, se utilizan para aplicaciones convencionales. Solo las aplicaciones que requieren alta resistencia o el rendimiento de grabación aleatoria más alto necesitan unidades empresariales.
Las SSD ofrecen más capacidad de memoria flash NAND que la capacidad de usuario nominal de la unidad. Esta capacidad adicional, denominada sobreaprovisionamiento, se utiliza con el controlador de SSD durante la operación de la unidad. Cuando hay más sobreaprovisionamiento disponible, el controlador amplía la vida de la memoria flash de forma más efectiva. La memoria flash NAND se puede grabar (programar) y leer en unidades pequeñas que se denominan páginas, individualmente, pero para volver a escribir esa página, primero deberá borrarla y, seguidamente, volverla a programar.
Debido a la arquitectura de la memoria flash NAND, las operaciones de borrado se llevan a cabo en el nivel de bloque y no en el nivel de página. Cada bloque contiene entre centenares y miles de páginas. Por lo tanto, para borrar un bloque, todos los datos válidos deberán transferirse primero a otro bloque y, a continuación, podrá borrar el bloque. El controlador de SSD busca a su vez los bloques con grandes proporciones de páginas que tengan datos que se puedan borrar. A continuación, el controlador SSD desplaza y combina las páginas de datos que se han de conservar en los bloques borrados anteriormente y luego libera esos bloques nuevos para poderlos borrar.
Este proceso de transferir datos a bloques liberados para ser borrados se denomina recogida de basura. El aumento del sobreaprovisionamiento de una SSD permite que el controlador sea más eficiente en la recogida de basura y minimiza las operaciones adicionales de lectura y de programa.
Todas estas operaciones en segundo plano implican más datos que se graban en la memoria flash que los que se graban en la unidad. La proporción de datos que se graban en la memoria flash y los datos que se graban en la unidad recibe el nombre de amplificación de escritura. En igualdad de condiciones, la amplificación de escritura es mayor para unidades con un sobreaprovisionamiento menor.
El coste por GB de una unidad convencional suele ser menor que el coste por GB de una unidad empresarial. El coste es bajo porque la cantidad de sobreaprovisionamiento es menor y casi toda la memoria flash de la unidad está disponible para el almacenamiento de datos.
Las unidades convencionales son similares a las unidades empresariales en términos de rendimiento de lectura. Sin embargo, debido al menor sobreaprovisionamiento de las unidades convencionales, el rendimiento de escritura aleatoria se reduce como consecuencia del número mayor de operaciones de fondo que son necesarias para llevar a cabo la recogida de basura y la amplificación de escritura asociada. Por ello, un menor sobreaprovisionamiento reduce tanto el rendimiento como la resistencia. El rendimiento de lectura no se ve afectado.
Las diferencias en la resistencia implican que cuando se forman matrices de discos, no deben combinarse unidades convencionales con unidades empresariales porque el adaptador SAS PCIe fragmenta los datos entre unidades, lo que hace que se envíe la misma cantidad de datos a cada unidad. Los adaptadores SAS PCIe de IBM no permiten combinar unidades convencionales con unidades empresariales al crear matrices RAID.
Hay que supervisar los síntomas de final del ciclo de vida de las unidades convencionales debido a sus limitaciones de resistencia. Internamente, cuando la unidad se acerca al momento de finalización del ciclo de vida, se genera una activación de PFA (análisis predictivo de errores) y se registra un mensaje del sistema operativo. Cuando se genera esta activación, la unidad sigue ejecutándose pero se debe sustituir lo antes posible. El código de activación de PFA para la finalización del ciclo de vida es el mismo código de activación de PFA que el de los errores térmicos. Por lo tanto, puede determinar la causa raíz de un error utilizando el soporte del sistema operativo que ofrece un mandato de indicador de energía.
Una unidad convencional no es adecuada para cargas de trabajo con gran cantidad de escritura. En el supuesto de una carga de trabajo típica muy aleatoria, con cerca de 3394 TB de operaciones de escritura en una unidad convencional de 1,9 TB, la unidad está en su capacidad de escritura prevista máxima. Si las operaciones de escritura superan la capacidad máxima de escritura de la unidad, la operación de escritura tarda más tiempo en llevarse a cabo. Un mensaje de PFA (análisis predictivo de errores) indica que debe sustituir la unidad.
Si ignora el mensaje de PFA y continua enviando solicitudes de operaciones de escritura a la unidad, ésta no podrá aceptar los mandatos de escritura y aceptará solamente mandatos de lectura durante algún tiempo. Una operación de escritura con error genera un mensaje de error más grave que indica que se debe sustituir la unidad.
El tipo de carga de trabajo tiene un impacto en la capacidad máxima de operaciones de escritura. Por ejemplo, si se utiliza un porcentaje elevado de operaciones de escritura orientadas secuencialmente en lugar de operaciones de escritura orientadas de forma aleatoria, aumentará la capacidad máxima de operaciones de escritura. Debe comprobarse periódicamente el porcentaje de vida de escritura restante de la unidad y, si fuera necesario, ajustar la carga de trabajo o reasignar la unidad. Compruebe la vida restante de cada unidad convencional de forma individual, incluso si todas las unidades se hallan en la misma matriz.
La anomalía de los dispositivos SSD convencionales de IBM se cubre en la garantía estándar y solo se cubren los dispositivos SSD convencionales que no han alcanzado el número máximo de ciclos de grabación durante el periodo de mantenimiento. Puede que los dispositivos SSD convencionales que alcanzan este límite no funcionen según las especificaciones y deben sustituirse. Este coste de sustitución no se cubre bajo la garantía estándar o durante el periodo de mantenimiento.
El mandato de indicador de energía es un mandato del sistema operativo que puede utilizar para determinar la cantidad de vida que le queda a una unidad. Cuando una unidad informa de una activación de PFA, puede utilizar el mandato de indicador de energía para determinar la vida restante de la unidad convencional. A continuación, puede decidir si la unidad ha alcanzado el momento de finalización del ciclo de vida o si la activación de PFA se ha producido por otro motivo.
Para obtener instrucciones sobre la utilización del mandato de indicador de energía, seleccione la opción según el sistema operativo que esté utilizando: