快科技 6 月 29 日消息，如今的 SSD 容量越做越大，企業級 SSD 容量已達 30TB、60TB 的、甚至 120TB。但 SSD 壽命一直是 " 緻命傷 "，越大容量的盤，出現故障後，丢失的數據就越多。
近日， 華爲數據存儲發文，揭開華爲全閃分布式存儲讓 SSD 大盤更 " 長壽 " 的秘訣。
首先，爲什麽 SSD 會有壽命問題？
SSD 閃存實際是由半導體元件、NAND Flash 顆粒組成。通過對盤上顆粒不斷的擦和寫，來完成對數據的增、删、改、查。
這個過程中，顆粒捕獲電子的能力會逐漸減弱，當減弱到一定程度後、也就是超過顆粒最大擦寫次數，便可能出現 " 電子逃逸 " 現象，也就是硬盤寫穿、數據錯誤、壽命耗盡。
盤上全部顆粒可支持的總擦寫次數 和 使用期間用戶寫入的數據量。隻要後者小于前者，那麽就能保證壽命無憂！
因此，下面這個公式就能一目了然：
所以，想延長 SSD 壽命，就要減少 " 寫放大 "。
爲了降低分母，就要減少罪魁禍首—— " 寫放大 "。寫放大的意思是，比如，在寫入 16KB 的業務數據時，呈現到盤上卻變成寫入 64KB 物理數據量，被放大了，消耗了數倍的擦寫次數，加速顆粒老化。" 寫放大 " 的源頭來自于以下三點：
後台垃圾回收
SSD 是無法覆蓋寫的，要想修改數據必須擦除顆粒、重新寫入，Block 就是擦除的最小單元。當少量數據修改時， SSD 就會将原 Block 上的全部有效數據讀取後，寫入新的 Block 位置，再擦除原 Block。
這個過程，就像整理房間一樣，要先把老房間的東西全部搬出來，再放到新房間裏重新布置。換句話說，少量的數據更新，會引發更大面積顆粒的擦寫。
小 I/O 補齊
SSD 可讀寫的最小單元是 Page（一般是 512 個 byte）。在用戶層面寫入數據時，當用戶寫入的 I/O 大小不足一個 Page 容量，爲了能管理它，就需要額外尋找另一份數據，來和原數據拼湊成一整個 Page 的大小，再寫入到顆粒中。" 這個不夠、别的來湊 "，這用來湊齊的無效數據，就會造成寫放大。
元數據變化
在 SSD 上，元數據是描述數據的索引，一般緊密地存放在一些 Block 區域。當用戶在頻繁修改數據時，對應的每份元數據也必須跟着被修改、重定向，造成多次讀寫、擦寫，牽一發而動全身。
華爲 OceanStor Pacific 分布式存儲采用了一個創新的機制——小 I/O 聚合，将小 I/O 在寫盤前聚合在保電内存中，隻有達到一定粒度後才會寫入 SSD，消除了小 I/O 補齊導緻的寫放大。
這對元數據變化也非常友好。聚合後的小 I/O 更容易被集中修改，極大減少元數據被頻繁擦寫的概率。
同時，華爲還采用了業界獨創的多流技術，即智能識别數據的冷熱程度并優化數據布局，減少不必要的重複擦寫和數據搬移。
除了分母，也要增大分子。華爲是采用額外的編碼糾錯技術，在達到顆粒的标稱擦寫次數後，對數據持續校驗或修正，徹底避免數據錯誤、業務出錯，變相地增大了顆粒的總擦寫次數。
華爲開發了一套更加強大的組合拳—— LDPC（Low Density Parity Check）算法與 SmartFSP 3.0 算法，一方面對 Flash 介質進行監測，尋找更精确的讀取電位，另一方面保證高性能的校驗糾錯性能，提供更加精準的盤内冗餘糾錯精度。
一個糾得正，一個查得準，二者配合，華爲就将 SSD 數據的誤碼率從 10-17 降低至 10-18，整整降低一個數量級，延長 30~50% 的 SSD 壽命。
