在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)組件使用的電源是一個(gè)重要的考慮因素。由于現(xiàn)代芯片中數(shù)據(jù)傳輸速率的提高和晶體管尺寸的減小，半導(dǎo)體器件的功耗增加。在這里，我們將研究基于NAND閃存的存儲(chǔ)（如SSD）的含義。

電源管理很重要，原因因市場(chǎng)和應(yīng)用不同而不同。在手持消費(fèi)產(chǎn)品和電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，電池壽命可能是最重要的因素。對(duì)于擁有數(shù)千臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，每臺(tái)服務(wù)器都配備了SSD，電力供應(yīng)是安裝和運(yùn)行成本的重要組成部分。降低每個(gè)組件的功率有助于降低成本和減少環(huán)境足跡。電源管理很重要，原因因市場(chǎng)和應(yīng)用不同而不同。在手持消費(fèi)產(chǎn)品和電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，電池壽命可能是最重要的因素。對(duì)于擁有數(shù)千臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心，每臺(tái)服務(wù)器都配備了SSD，電力供應(yīng)是安裝和運(yùn)行成本的重要組成部分。降低每個(gè)組件的功率有助于降低成本和減少環(huán)境的破壞。

最終，溫度升高會(huì)影響基于NAND閃存的解決方案的性能和壽命。這對(duì)于在高環(huán)境溫度下運(yùn)行的工業(yè)系統(tǒng)尤其重要，例如高可靠性至關(guān)重要的汽車解決方案。

哪些因素會(huì)影響SSD的功耗？

動(dòng)態(tài)功率與時(shí)鐘速度和設(shè)備的活躍程度成正比。泄漏與設(shè)備的功能無關(guān)，并且隨著工藝幾何尺寸的縮小，泄漏在總功耗中所占的比例越來越大。泄漏電流隨著溫度的升高而急劇增加。

由于管理數(shù)據(jù)事務(wù)和實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)碼（ECC）所需的處理能力，閃存控制器是功耗的重要貢獻(xiàn)者。NAND閃存本身也會(huì)造成功耗，這包括兩部分：在控制器和閃存之間傳輸數(shù)據(jù)所需的電源，以及閃存運(yùn)行所需的電源。第一個(gè)主要取決于接口速度；更快的接口消耗更多的能量。一些SSD還包括DRAM作為數(shù)據(jù)和地址映射信息的緩存。DRAM的高速接口和DRAM本身一樣消耗能量。因此，帶有DRAM的SSD將使用更多的功率。由于重要數(shù)據(jù)保存在易失性存儲(chǔ)器中，因此它對(duì)突然斷電的堅(jiān)固性也可能較低。

如何將功耗降到最低？

有幾種方法可以管理NAND閃存的功耗。

如果散熱是主要考慮因素，那么散熱片和風(fēng)扇等冷卻系統(tǒng)可能是解決方案的一部分。然而，由于規(guī)模或成本限制，這些方法并不總是合適的。

選擇低功耗設(shè)備很重要，在NAND閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)中，功耗和性能的最關(guān)鍵決定是選擇正確的閃存控制器。

有幾種電路設(shè)計(jì)技巧可以用來最小化像閃存控制器這樣的復(fù)雜設(shè)備的功耗。一種常見的技術(shù)是時(shí)鐘選通：當(dāng)電路不工作時(shí)，它會(huì)關(guān)閉時(shí)鐘，從而降低動(dòng)態(tài)功率。這并不能減少泄漏電流，因此與此結(jié)合使用的技術(shù)是功率選通：關(guān)閉非活動(dòng)電路的電源電壓。與其完全關(guān)閉時(shí)鐘和電源，還可以動(dòng)態(tài)調(diào)整時(shí)鐘速度和電源電壓。這樣可以平衡性能和功耗，以滿足系統(tǒng)要求。

到底是什么增加了閃存存儲(chǔ)產(chǎn)品的功耗呢？

大多數(shù)NAND閃存存儲(chǔ)設(shè)備沒有給出其功耗數(shù)字的明確定義，比較兩種產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表可能并不總是對(duì)您的特定案例有用。Agrade通過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了閃存存儲(chǔ)產(chǎn)品功耗的元兇——閃存控制器，一個(gè)低功耗的閃存控制器，能使NAND閃存有效利用，確保更低的運(yùn)營(yíng)成本，更高的性能，更長(zhǎng)的使用壽命和更高的可靠性，并且減少對(duì)環(huán)境的影響。

Agrade MS35&PE50都采用最新制程超低功耗的閃存控制器

以上，我們可以看出：在閃存存儲(chǔ)產(chǎn)品中，決定產(chǎn)品性能和功耗的最關(guān)鍵因素是閃存控制器。控制器本身的架構(gòu)和制程，以及合適的固件決定了閃存存儲(chǔ)產(chǎn)品的性能和功耗。