【应用】ATP基于FW/HW的可定制热管理方案解决NVMe散热难题,提供相比于标准热节流机制更高的持续写入性能
高性能和大容量NVMe固态硬盘(SSD)的最关键问题之一是散热问题。过热的原因包括单个集成电路(IC)的多个裸片堆叠,有限PCB空间中的密集组件(尤其是对于双面设计PCB)以及硬盘工作量大等方面。超快SSD体积小巧,性能强大,通常安装在气流受限或没有气流的机柜中。过热会导致热关机,损坏SSD并破坏存储的数据。为了防止这种情况,SSD通常配备有过热节流机制。当SSD达到特定温度时,该机制会通过降低时钟速度来冷却设备。但是这种机制也会导致硬盘的性能急剧下降,难以维持高性能运行。 对于配备强大气流功能的系统,散热可能不是问题。但是这样也会存在其他问题,例如电源管理和风扇噪音等。
解决方案
ATP认识到,散热问题在不同的案例和场景中是不一样的。因此,采用“一刀切”的办法并不合适。为了满足客户的特定散热要求,ATP提供了结合固件和硬件技术的可定制整体解决方案。
联合验证服务
ATP与系统开发人员合作,克服了特定案例所存在的挑战。通过了解性能标准,用户应用程序和系统规格(包括温度,硬盘工作量,气流和机械设计等方面),ATP能够为客户量身定制NVMe解决方案。
ATP的定制热管理解决方案包含以下组件:
动态热调节:ATP动态热调节机制具有自适应热控制功能,在性能和温度之间实现平衡,而不是显著降低性能。温度传感器能够连续检测设备温度。经过复杂的FW交互,性能会逐渐下降,并会调整温度。
H/W散热解决方案:方案考虑各种硬件散热器的选项(包括材料,尺寸,类型),能够匹配每个系统设计的机械要求。
垃圾回收F/W调节:后台定期刷新功能,能够抵消由于漫长的垃圾回收过程而导致的硬盘性能显着下降。
成效:
在ATP和客户紧密合作下,ATP提出的结合硬件和固件的优化解决方案可以满足客户的需求。如下图所示,使用标准热节流机制,硬盘的性能会急剧下降。而ATP NVMe固态硬盘采用上面所述的定制热管理方案,在Ta = 80℃条件下能够提供更高的持续写入性能。
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