Solid State Drive

Prostszą i elegantszą receptą na walkę z wąskim gardłem, jakim jest wydajność pamięci masowej, jest zastosowanie technologii SSD jako tzw. tier 0 w hierarchii pamięci masowej. Napęd wykonany w technologii SSD różni się od tradycyjnego dysku twardego tym, że brak w nim jakichkolwiek części mechanicznych, dane są przechowywane w modułach pamięci, najczęściej typu NAND flash, chociaż dostępne są również układy typu DRAM. Natomiast, w odróżnieniu od ulotnej pamięci RAM, pamięć SSD jest nieulotna, nie traci więc stanu swoich komórek w momencie wyłączenia zasilania i może przechowywać dane, tak jak tradycyjne dyski twarde. Charakterystyki wydajności SSD pokazują, że są one do 100 razy szybsze pod względem obsługi operacji IO aniżeli tradycyjne dyski Fibre Channel. Niestety, obecnie ich koszt jest również ponad 10 razy większy w przeliczeniu na gigabajt pojemności w porównaniu z napędami FC. Przy zastosowaniu technologii SSD, czas dostępu do danych skraca się z milisekund do wartości poniżej jednej mikrosekundy, jest to więc ogromna różnica.

Oprócz podstawowej zalety, jaką jest wydajność w operacjach IO, napędy SSD charakteryzują się również niskim poborem prądu. Półka dysków SSD może zastąpić pod względem wydajności całą szafę rack wypełnioną tradycyjnymi dyskami Fibre Channel. Oszczędności w poborze energii i konieczności chłodzenia widać gołym okiem. Energooszczędność technologii SSD i mniejsze wydzielanie ciepła - doskonale wpisują się w przyjęte przez niektóre centra danych strategie spod znaku "Green IT". Ponieważ w SSD nic się nie kręci i brak jest części mechanicznych, cechuje je również mniejsza awaryjność niż tradycyjnych napędów dyskowych.

Główna wada SSD to obecnie przede wszystkim bardzo wysoka cena. Ich pojemność nie jest duża, ale wraz z rozwojem technologii Flash na pewno będzie się zwiększać. Szukając innych wad czy ograniczeń technologii SSD, należy zwrócić uwagę na kilka aspektów. Pierwszą jest skończona liczba zapisów, jaka może być dokonana w komórce pamięci. Konsumenckie dyski SSD wykonane w technologii MLC pozwalają na ok. 10 tys. zapisów do pojedynczej komórki. Natomiast napędy SSD klasy enterprise, wykorzystujące technologię SLC, pozwalają dokonać ok. 100 tys. zapisów do komórki, zanim stanie się ona bezużyteczna. Producenci implementują w kontrolerach napędów SSD wiele wyrafinowanych algorytmów, których zadaniem jest optymalizacja i redukcja liczby wymaganych zapisów per komórka pamięci. W zależności od producenta, dyski SSD mają gwarancje na od 3 do 5 lat oraz parametr MTBF (Mean Time Between Failure) zbliżony do miliona, co stawia je na równi z dyskami twardymi. Inną rzeczą, na którą warto zwrócić uwagę, jest niższa wydajność zapisów do komórek NAND flash, aniżeli wydajność z nich odczytów. Wynika to z konieczności wymazywania bloków pamięci przed ich ponownym zapisaniem. Wydajność zapisów będzie większa, gdy bloki pamięci są wyczyszczone; wraz ze zmniejszaniem się ich dostępnej ilości i koniecznością ich kasowania przed ponownym zapisem, wydajność operacji zapisów zauważalnie się obniży. Aby zmniejszyć różnicę między wydajnością odczytów i zapisów, producenci SSD często dodają małą pamięć cache typu DRAM, funkcjonującą jako bufor dla zapisów. Jednak w nowszych rozwiązaniach raczej się od tego odchodzi, w kierunku zrównoleglenia obsługi żądań IOPS oraz równoległego czyszczenia nieużywanych bloków.