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5G时代 快速提升工控储存性能的法门

5G时代,快速提升工控储存效能的法门。
5G时代,快速提升工控储存效能的法门。

近年来,物联网呈现突飞猛进的发展态势。据IoT Analytics统计,2018年全球物联网设备已经达到70亿台;到2020年,活跃的物联网设备数量预计将增加到100亿台。全球物联网产业规模由2008年500亿美元成长至2018年近1510亿美元。《2018年国内5G产业与应用发展白皮书》预计,到2025年国内大陆物联网连接数将达到53.8亿,其中5G物联网连接数达到39.3亿。

5G技术的核心优势在于大带宽、低时延、海量的连接数量以及严密的覆盖。与4G对比,5G峰值速率上是4G的30倍,使用者体验数据是10倍,流量密度提高100倍。随着5G网络建设的推进,像无人驾驶等工业互联网项目将进入快速发展阶段。5G技术加速万物互联,由此产生的数据将呈现出指数级的成长。大趋势下,企业对数据储存的需求大增,对储存设备的性能要求也越来越高。

目前,鉴于工业应用领域的特殊需求,为实现数据高性能储存,在产业企业给出的解决方案中,最可行的三个选项是:一、采用NVMe协定的SSD;二、采用3D NAND立体储存单元;三、升级DDR4-2666 MT/s存储器。

NVMe SSD:高速度、低延迟。

采用NVMe SSD是企业使用者普遍认可的储存升级方案。 NVMe是通过PCIe汇流排将储存连接到服务器的界面规范。采用NVMe协定的PCIe SSD:一、能够直接连接CPU,几乎没有延时;二、采用多伫列的方式传输数据,将IO访问并行化。NVMe界面的这两个特性能够把SSD的潜力发挥到极致。

界面理论速度对比

与SATA/SAS SSD相比,NVMe SSD具有数倍以上的效能成长。以佰维产品为例,采用NVMe1.3界面的AIC PCIe SSD产品连续读的最大速度为3064MB/s,连续写的最大速度为1763MB/s;而采用SATA3界面的2.5 SATA SSD产品连续读的最大速度为540MB/s,连续写的最大速度为450MB/s;两者的差距显而易见。

3D NAND:容量、成本和效能三者兼顾 。

影响SSD数据储存效能的不止是界面,还有NAND的形式。2D NAND虽然还在被广泛使用,但是由于其自身技术发展遇到瓶颈,越来越无法满足更高标准的需要,尤其是工业应用的需要。2D NAND的工艺工艺从早期的50nm发展到目前的15/16nm,提高了容量,降低了成本,但是其可靠性和效能却在下降,因为NAND的氧化层越薄,Cells之间的干扰越大,数据读写的速度也越慢。

佰维3D NAND产品

与2D NAND提高制程工艺的道路不同,3D NAND提高容量的方法是堆叠更多层数。Intel曾经以盖楼为例介绍了3D NAND,2D NAND是平房,那麽3D NAND就是高楼大厦。由于3D NAND获得了更高的单位面积容量,因此对于特定容量的芯片,制造3D NAND的制程要比2D NAND低得多,比如可采用40nm制程。这就有效降低了Cells之间的干扰,同时提升了读写速度。佰维为大容量、高速度的高端工控SSD产品采用了3D NAND快闪存储器,并设计了LDPC纠错演算法以加强产品的稳定性。

DDR4-2666MT/s:新一代存储器标准规格。

在工业应用领域,还可通过升级存储器来优化服务器储存效能。DDR4-2666MT/s将数据频率最大提高到2666MT/s,完美匹配CPU的最高存储器频率设定,充分释放服务器的运算能力。佰维DDR4-2666MT/s系列产品容量从4GB到16GB,满足所有工业应用需求,包括强固耐用的服务器、自动化、网络交换机和监控等。

DDR的发展

佰维自有封测工厂,可为工控客户提提供不同形式的定制封装。针对1U服务器,佰维采用低高度DIMM模块设计,改善微型空间空气流散热系统;针对温差变化大的矿业化工等恶劣环境,我们采用-40°C~85°C的宽温模块设计;针对高可靠性及稳定性系统级应用,佰维严格测试精选快闪存储器颗粒,并配备热传感器,保证良好的数据完整性和高速传输效能。

小结

NAND快闪存储器从2D进入3D时代之后,3D NAND堆叠层数从24/32层到64/72层,再到96层,甚至128层,在摩尔定律的支配下,数据储存技术急速发展,佰维的优势之一就是能够结合工控企业的实际需求与应用环境,为客户量身打造平衡效能与成本的最佳储存解决方案,説明企业客户获得实时的数据洞察,在竞争中先发制胜。


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