Onderzoekers van de Carnegie Mellon University hebben een studie uitgebracht die zich richtte op de betrouwbaarheid van SSD's in het veld. De studie is getiteld "A Large-Scale Study of Flash Memory Failures in the Field." Het onderzoek werd gedurende vier jaar en miljoenen operationele uren uitgevoerd met behulp van de datacenters van Facebook. De studie kijkt naar hoe fouten zich manifesteren en is bedoeld om anderen te helpen bij het ontwikkelen van nieuwe flash-betrouwbaarheidsoplossingen.
Zoals we hier bij StorageReview al een tijdje zeggen, biedt flash verschillende prestatievoordelen, dichtheidsvoordelen en een lager stroomverbruik, met als grootste nadeel de kosten. Hoewel veel SSD's een lange levensduur en betrouwbaarheid claimen, zijn er tot nu toe geen grote veldstudies uitgevoerd.
Hoewel specifieke leveranciers en specifieke schijven niet werden genoemd, gebruikt Facebook er veel in hun hot data-laag, de studie maakte wel melding van het type platform waarin de SSD werd gebruikt (dit werd gedefinieerd als een combinatie van de apparaatcapaciteit die in het systeem wordt gebruikt). , de gebruikte PCIe-technologie en het aantal SSD's in het systeem), waren dit labelplatforms AF. De platforms varieerden in capaciteit van 720 GB tot 3.2 TB, hadden twee generaties PCIe (versie 1 en 2), sommige hadden één SSD, andere twee, en de gebruiksduur varieerde van een half jaar tot meer dan twee jaar.
De onderzoekers gebruikten registers om de SSD-werking bij te houden, vergelijkbaar met SMART-gegevens. De onbewerkte waarden werden eenmaal per uur verzameld, geparseerd in een vorm die in een Hive-tabel kon worden samengesteld, en vervolgens voerde een cluster van machines een parallelle aggregatie uit van de gegevens die in Hive waren opgeslagen met behulp van MapReduce-taken. Hieruit konden de onderzoekers de Bit Error Rate, het SSD-uitvalpercentage en het aantal fouten, de correlatie tussen verschillende SSD's (met name op platforms met meer dan één SSD) en de rol van zowel interne als externe factoren volgen.
Conclusies uit het onderzoek zijn onder meer:
- SSD's ondergaan tijdens hun levenscyclus verschillende verschillende storingsperioden - vroege detectie, vroege storing, bruikbare levensduur en slijtage - die overeenkomen met de hoeveelheid gegevens die naar flash-chips wordt geschreven.
- Het effect van leesstoringsfouten is geen overheersende bron van fouten in de onderzochte SSD's.
- Spaarzame gegevenslay-out over de fysieke adresruimte van een SSD (bijv. niet-aangrenzend toegewezen gegevens) leidt tot hoge SSD-uitvalpercentages; dichte datalay-out (bijv. aaneengesloten data) kan onder bepaalde omstandigheden ook een negatieve invloed hebben op de betrouwbaarheid, waarschijnlijk als gevolg van tegenstrijdige toegangspatronen.
- Hogere temperaturen leiden tot hogere uitvalpercentages, maar doen dit vooral voor SSD's die geen throttling-technieken gebruiken.
- De hoeveelheid gegevens die naar verluidt door de systeemsoftware is geschreven, kan de hoeveelheid gegevens die daadwerkelijk naar flash-chips is geschreven, overschatten vanwege buffering op systeemniveau en technieken om slijtage te verminderen.
Hoewel de studie niet vermeldt dat de ene schijf of het type schijf beter is dan de andere, is het toch een interessante kijk op hoe de SSD's in de echte wereld presteren bij intensief gebruik. Deze studie opent de deur naar zowel toekomstige studies naar SSD-gebruik als naar nieuwe technologie die SSD's nog betrouwbaarder kan maken of veel langer mee kan gaan.
Facebook heeft op zijn beurt de ontwerpen van zijn servers voortdurend verder ontwikkeld om datapunten zoals die uit het Carnegie Mellon-onderzoek te verwerken. Het onlangs aangekondigde Yosemite-platform is een actueel voorbeeld van hoe Facebook Flash inzet in onconventionele vormen, in ieder geval voor datacenters, om de beste prestaties te behalen met een sterke focus op de totale eigendomskosten (TCO).
Amazon