DapuStor推双模式固件:QLC SSD集成伪SLC提升写入性能

DapuStor为J5060 SSD推双模式固件。该方案将部分QLC转为伪SLC,牺牲少量容量换取超七倍随机写入提速,无需专用SLC芯片,旨在优化高写入负载场景。

企业级存储厂商 DapuStor 近日为其 J5060 系列固态硬盘推出了一种全新的双模式固件配置。该方案在单一驱动器内同时集成了 SLC(单级单元)与 QLC(四级单元)闪存特性,通过软件定义的方式,将部分 QLC 颗粒以伪 SLC(pSLC)模式运行,从而换取更高的写入性能。

牺牲20%容量换7倍写入提速

根据官方披露的数据,这一机制允许用户牺牲一定比例的 QLC 容量来换取超过七倍的随机写入速度提升。以 30.72TB 型号为例,其配置约为 4TB QLC 空间转化为 800GB pSLC 空间,转换比率接近 5:1。其他两种配置分别放弃 400GB 或 1.2TB 的 QLC 容量,对应牺牲比例在总容量的 6% 至 20% 之间。DapuStor 强调,由于采用软件定义的媒体配置,该驱动器无需配备专用的 SLC NAND 芯片。

(图片来源:DapuStor)

与传统消费者级 QLC 驱动器中动态且大小可变的 pSLC 缓存不同,DapuStor 的实现方式是将固定大小的区域暴露给主机作为独立的块设备。J5060 系列的容量范围覆盖 15.36TB 至 122.88TB,采用 PCIe 4.0 x4 接口的 U.2 外形规格。在耐久性方面,该驱动器在五年质保期内被评为 0.5 DWPD(每日全盘写入次数)。现有 30.72TB 型号在 16KB 数据块下的随机写入性能可达 30,000 IOPS,写入延迟为 35 微秒。

DapuStor 表示,这种产能权衡策略显著改善了 QLC 的性能短板。启用 pSLC 模式后,平均 4K 随机写入延迟低于 8 微秒,且 pSLC 区域的编程/擦除周期寿命是 QLC 区域的 25 倍以上。尽管目前尚未公布特定区域的 DWPD 或 TBW 具体数值,但该技术旨在优化数据库日志、预写式日志(WAL)及元数据缓存等高写入负载场景。通过模块级隔离、优化的 SLC 储备分配以及区域感知 I/O 调度三项固件改动,DapuStor 试图消除对专用 SLC 驱动器的需求,尽管双模式驱动器在故障时仍面临整体失效的风险。

事实上,NVMe 规范自 2019 年起已定义了此类架构。NVM Express 曾在 FMS 2019 演示中提出让客户根据用例配置 SKU 的目标,示例展示了部分介质以小容量高速区域运行,其余则以全密度运行。此前,Enmotus 与 Phison 合作推出的 FuzeDrive P200 也采用了类似理念,但因价格过高未能普及,Enmotus 亦于同年倒闭。此外,将 QLC 驱动器强制切换为 SLC 模式的技术早在 2024 年已有讨论,但 DapuStor 的区别在于向主机提供两个独立的块设备,并由存储软件进行控制。

市场上竞争对手亦提供了不同的解决方案。SanDisk 押注于 UltraQLC 平台的 Direct Write QLC 技术,声称通过在首次传递时启用断电安全写入来消除 SLC 缓冲,但仍存在性能差异。Micron 则在 XTR 系列中提供单独的缓存驱动器方案,该驱动器完全以 SLC 模式运行 176 层 TLC 闪存,额定功率高达 35 DWPD,可作为 Micron 6000 系列 SSD 的可选写入缓冲区。作为参考,Micron 对 XTR 在队列深度 1(QD1)下的写入延迟评估为 15 微秒。

值得注意的是,该产品虽已在 FMS 2026 期间宣布,但目前仍缺乏具体的定价信息、命名客户名单以及一般可用性日期。针对 DapuStor 这款硬盘,仍有若干细节有待澄清,例如 pSLC 区域的具体规格说明、所采用的指令集以及区域划分是否支持实时修改等。其实用性很大程度上取决于尚未展示的配套存储软件。此外,若能提供更多基于 QLC 和 PCIe 5.0 的同系列产品 R6060 的细节信息,将有助于全面评估该技术方案。虽然以单位元模式运行多位闪存并非新概念,但在满足日益增长的容量需求的同时平衡性能与耐用性,依然是行业面临的挑战。

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