如何挑选 DRAM SSD 与 DRAM-less SSD?性能、延迟与应用指南

DRAM在SSD中的作用是什么?
DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取内存)在SSD中主要用作快取资源,协助控制器更高效地管理数据存取。SSD 需要通过 FTL(Flash Translation Layer,闪存转换层)管理主机逻辑地址与 NAND Flash 实体位置之间的对应关系。当 SSD 搭载专用 DRAM 时,控制器可以更快速地查询相关信息,减少额外存取 NAND 所需的时间。DRAM 在 SSD 中负责以下几项关键任务:
- 存储FTL对应表:
主机以 LBA(Logical Block Address,逻辑区块地址)存取数据,与NAND Flash实体地址(PBA)是不同的实体位置。FTL 负责维护两者之间的对应关系,让控制器知道数据存放的位置,将经常使用的 FTL 对应信息保存在 DRAM 中,可以缩短查表时间。当系统需要处理大量小文件、随机读写或多笔并行指令时,这项优势会更加明显。 - 加速数据存取排程:
在随机、高频I/O应用中,DRAM可协助控制器实时进行I/O排程与指令排序,有效安排读写优先级,进而降低高负载环境下存取延迟。 - 缓冲主机写入数据:
将主机写入数据先暂存于DRAM,再批次写入至NAND,有助于提升写入效率与维持性能稳定性。 - 降低写入放大效应(WAF):
减少对NAND的频繁直接写入与搬移作业,有效延长SSD寿命。
无DRAM SSD是怎么运行的?
无DRAM SSD并非完全没有快取,而是将对应表改存至NAND Flash 中的 FTL 数据;部分NVMe SSD通过主机内存缓冲(Host Memory Buffer, HMB,需搭配NVMe协议与支持OS),使用一小部分主机内存,存放控制器经常使用的管理信息。虽然这样可以降低成本与功耗,但在高随机读写或工作负载并行情境中,由于对应表存取延迟较高,性能与耐用性往往不如有DRAM的SSD。
DRAM SSD vs. DRAM-less SSD比较
| 比较项目 | DRAM SSD | 无DRAM SSD |
读写性能 |
高性能,低延迟 |
性能略低,随机写入延迟较高
|
延迟 |
高负载下通常较容易维持稳定响应时间
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延迟较容易受到工作负载与背景作业影响 |
成本 |
相对较高
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成本低,适合价格敏感应用
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主机兼容性需求 |
无特殊需求
|
使用HMB需OS与主机支持
|
| 适用场景 |
哪些应用适合使用 DRAM SSD?
当应用需要频繁处理小区块数据、同时接收大量 I/O 指令,或对延迟稳定性有明确要求时,通常较适合使用具备 DRAM 的 SSD:
- 数据库与交易系统(如OLTP、金融交易)
- 虚拟化、VDI与超融合基础架构
- 云端平台、服务器与IaaS架构
- 多使用者并行存取的应用服务
- AI 推理与实时分析平台

CA8 M.2 2280 NVMe™ SSD
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
接口: PCIe® Gen5 x4
顺序读取: 最高 14,000 MB/s
顺序写入: 最高 12,000 MB/s

ER4 2.5" SATA SSD
NAND Flash: 3D TLC NAND flash
接口: SATA 3 (6Gb/s)
顺序读取: 最高 550 MB/s
顺序写入: 最高 530 MB/s
哪些应用可以选择 DRAM-less SSD?
若系统工作负载相对固定,主要以读取、顺序访问或一般系统操作为主,且对成本、功耗与产品空间较为敏感,可以评估使用 DRAM-less SSD,在性能、功耗与成本之间取得平衡:
- 嵌入式控制系统
- IoT装置
- 监控备份数据、NVR录像存取
- 作为启动盘使用
- 读多写少、连续性存取为主的场景
此外,选用DRAM-less,建议搭配:
- 主机支持HMB(NVMe)
- SSD固件具备强化的FTL与SLC快取机制
- 足够的OP空间配置

CL4 M.2 2280 NVMe™ SSD
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
接口: PCIe® Gen4 x4
顺序读取: 最高 3,700 MB/s
顺序写入: 最高 2,600 MB/s

CVC 2.5" SATA SSD
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
接口: SATA 3 (6Gb/s)
顺序读取: 最高 550 MB/s
顺序写入: 最高 510 MB/s
结论
如果追求长时间稳定性能与高频随机存取 → 建议选用有DRAM的SSD
若系统资源有限、预算受限、负载相对稳定 → 可评估DRAM-less SSD
在选型过程中,两者没有绝对的优劣,关键在于 SSD 架构是否符合实际工作负载,还需考虑控制器设计、固件优化、NAND类型与功耗需求。SSSTC提供完整的企业级及工业级DRAM SSD与DRAM-less SSD解决方案,涵盖多种接口、容量与外型尺寸,可满足服务器、工业自动化、网络通讯、AIoT、交通、医疗与边缘计算等应用。针对不同产业与应用场景,协助企业打造兼顾性能与可靠性的存储架构。