芯科普 | 一文了解SSD在嵌入式系统中的应用

随着物联网等新兴行业的发展，信息存储形态多样化，应用领域不断拓展，尤其是在涉及数据较多的嵌入式系统等应用领域。固态硬盘 (SSD) 因其性能稳定、运行高效和相对高的性价比，在嵌入式系统中的应用变得越来越普及。

典型的嵌入式应用包括小型操作系统 (OS)、软件应用和某些形式的数据收集。SSD在嵌入式系统的应用和工作负载往往差异巨大。在多数应用中，收集的数据仅暂时保存一小段时间，之后上传到中央服务器进行保存，但某些应用会对系统的负载周期要求十分苛刻，要求全天候写入数据，这会对SSD的使用寿命有所影响。

所以说环境条件也是一个考虑因素，对于SSD的使用温度、海拔和湿度，都需按照它本身支持的参数进行选择。需注意的是，在SSD的正常使用环境范围以外使用SSD或任何存储介质都会影响设备的使用寿命，并有可能导致不必要的数据丢失。

正常使用的情况下，SSD闪存的数据保持期相对稳定，不同于机械硬盘（HDD）的磁记录原理，闪存使用FG（平面2D闪存）或CT（BiCS闪存）结构存储电子，并表达数据内容。FG和CT是闪存能够在断电后继续记忆数据的关键所在。

如果闪存在长时间断电存放的过程中，CT或FT中电子缓慢流失并超过一定程度，其中存储的0就可能会被错误的识别为1，从而导致数据错误。

对于数据保持期问题，JEDEC（即固态技术协会是微电子产业的领导标准机构）有明确的标准，其中规定了在闪存寿命末期，SSD于断电状态下存放1年（客户级）或3个月（企业级）后的数据错误率。也就是说，即便消费级SSD已经用完闪存设计寿命，依然可以保障其中的数据断电存放一年不会失效——对于磨损较轻的闪存而言，这一时间会更加长久。

由于原有的串行连接SCSI（SAS）和串行高级技术附件（SATA）接口无法跟上SSD的速度，因此服务器也存在类似的瓶颈问题。新的NVMe协议速度更快，通过整合中断和简化队列管理，还可显著降低系统“开销”。

随着存储市场的变化，未来的固态硬盘或许会延伸更多的功能。