隨著國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)政策的逐步深入，很多大中型數(shù)據(jù)中心落地高海拔地區(qū)。在此背景下，高海拔對(duì)數(shù)據(jù)中心，尤其是對(duì)數(shù)據(jù)中心電子設(shè)備的影響成為用戶關(guān)注的重點(diǎn)。高海拔除了會(huì)對(duì)電子設(shè)備的散熱、絕緣性能等方面造成影響之外，還會(huì)因?yàn)橹凶油枯^大，造成電子設(shè)備故障，如比特翻轉(zhuǎn)、宕機(jī)等情況的發(fā)生。
大氣中的中子是初級(jí)宇宙射線與地球大氣中的氧、氮等原子核發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生的，中子通量隨著海拔高度的增長(zhǎng)而呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)，大氣中子特別是中高能中子的單粒子效應(yīng)（SEE）已成為地面大型計(jì)算系統(tǒng)，如高性能計(jì)算機(jī)等可靠性不可忽視的威脅。
數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理及管理的重要基礎(chǔ)設(shè)施，如因中子原因造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或丟失，則會(huì)造成不可計(jì)量的損失。為更好滿足高海拔數(shù)據(jù)中心對(duì)于存儲(chǔ)部件抵抗中子影響的基本要求，憶聯(lián)特此聯(lián)合國(guó)內(nèi)知名實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展中子實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)，以滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)SSD高可靠的需求。
1. 試驗(yàn)環(huán)境基本信息
本次試驗(yàn)配置如下：
1.1 服務(wù)器配置：
? CPU：Intel 5218 *2
? 內(nèi)存： 8*32G
? 網(wǎng)卡： 2*10GE+2*GE
1.2 試驗(yàn)SSD數(shù)量
本次試驗(yàn)產(chǎn)品主要為憶聯(lián)自研的企業(yè)級(jí)UH8系產(chǎn)品，試驗(yàn)SSD數(shù)量共為12塊。涵蓋了UH810a、UH830a、UH811a、UH831a等企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤。
1.3 中子注量率
本次試驗(yàn)中子注量率為2.67*105n/( cm2·s)。
在國(guó)內(nèi)地面條件下，阿里地區(qū)作為中子量最多的地區(qū)之一，中子注量率約為509n/ (cm2·h) (En≥1MeV) 。在不間斷接受中子輻照的條件下，SSD在本次試驗(yàn)條件下接受到的累計(jì)中子注量遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)地面可接收的最大累計(jì)中子注量（對(duì)比示例如圖2）。
圖2：累計(jì)中子注量對(duì)比圖
2. 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
圖3：試驗(yàn)環(huán)境整體示意圖
圖4：試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)圖
2.1 試驗(yàn)過(guò)程
? 所有盤片均在同一中子注量率下進(jìn)行輻照，以中子輻照注量率達(dá)到試驗(yàn)要求為開(kāi)始，以盤片功能失效為結(jié)束，通過(guò)自動(dòng)化試驗(yàn)?zāi)_本記錄運(yùn)行時(shí)間；
? 5塊SSD為一組，本次試驗(yàn)一共完成3組；
? 試驗(yàn)人員在監(jiān)測(cè)室實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)SSD運(yùn)行狀況，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.2 試驗(yàn)結(jié)果
（1）部分單盤實(shí)測(cè)結(jié)果
圖5：UH810a/UH830a單盤實(shí)測(cè)情況-1 圖6：UH811a/UH831a單盤實(shí)測(cè)情況-1
圖7：UH810a/UH830a單盤實(shí)測(cè)情況-2 圖8：UH811a/UH831a單盤實(shí)測(cè)情況-2
(2) 詳細(xì)運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)
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序號(hào) |
SSD型號(hào) |
運(yùn)行時(shí)間/min |
平均運(yùn)行時(shí)間/min |
總平均時(shí)間/min |
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1 |
UH810a/UH830a |
28 |
6.5 |
11.7 |
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2 |
10 |
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3 |
3 |
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4 |
2 |
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5 |
UH811a/ UH831a |
99 |
12.3 |
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6 |
16 |
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7 |
14 |
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8 |
3 |
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9 |
5 |
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10 |
0 |
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11 |
4 |
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12 |
32 |
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注1：平均時(shí)間=有效SSD運(yùn)行時(shí)間之和/有效試驗(yàn)盤片數(shù)（排除最高及最低運(yùn)行時(shí)間） 注2：統(tǒng)計(jì)中的“運(yùn)行時(shí)間”為在中子輻照下SSD可正常讀寫的持續(xù)時(shí)間。 |
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從試驗(yàn)結(jié)果可知，UH8系產(chǎn)品在同一中子注量照射下，最低平均運(yùn)行時(shí)間為6.5分鐘，總平均運(yùn)行時(shí)間為11.7分鐘。
3. 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
憶聯(lián)SSD一般壽命為5年，以阿里地區(qū)中子注量率為基準(zhǔn)的條件下，憶聯(lián)SSD在5年內(nèi)累計(jì)中子注量為2.23E+07 n/ cm2。在實(shí)驗(yàn)室條件下，憶聯(lián)SSD為達(dá)到5年壽命，需在2.67*105 n/( cm2·s) 中子注量率下，運(yùn)行時(shí)間達(dá)到83s。
在本次實(shí)驗(yàn)中，憶聯(lián)UH8系SSD平均運(yùn)行時(shí)間為11.7分鐘，驗(yàn)證憶聯(lián)UH8系SSD在較高的中子通量自然環(huán)境條件下，在5年壽命條件下可正常運(yùn)行，具備抵抗一定中子輻照的高可靠性。
通過(guò)以上實(shí)測(cè)結(jié)果可以看到，憶聯(lián)企業(yè)級(jí)UH8系SSD產(chǎn)品具備一定的中子抵抗能力，自帶的ECC、RAID數(shù)據(jù)恢復(fù)、重讀等功能，能夠及時(shí)糾正中子帶來(lái)的比特翻轉(zhuǎn)等問(wèn)題，保證在SSD使用壽命范圍內(nèi)可正常運(yùn)行，為高海拔數(shù)據(jù)中心提供高可靠的SSD產(chǎn)品，助力西部地區(qū)建造更強(qiáng)、更安全的數(shù)據(jù)中心。
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