今年是新中國成立的 74 周年，從最初的舉步維艱到如今的繁榮富強，得益于政治、經(jīng)濟、文化和軍事等各領(lǐng)域的改革發(fā)展。在經(jīng)濟方面，中國已成為全球重要經(jīng)濟大國之一，數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模也已位居世界前列。

中國數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開算力的支撐，為提升國家整體的算力水平， 2022 年起我國正式啟動了“東數(shù)西算”工程。隨著工程逐步開展，許多大中型數(shù)據(jù)中心落地高海拔地區(qū)，然而高海拔會對數(shù)據(jù)中心的電子設(shè)備造成散熱、絕緣性能等方面的影響外，還會因為中子通量較大，造成電子設(shè)備故障，如比特翻轉(zhuǎn)、宕機等情況的發(fā)生，甚至還有數(shù)據(jù)錯誤或丟失的風(fēng)險。

一

中子試驗

大氣中的中子是初級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而呈現(xiàn)指數(shù)增長，大氣中子特別是中高能中子的單粒子效應(yīng)（SEE）已成為地面大型計算系統(tǒng)（如高性能計算機）在可靠性方面不可忽視的威脅。

為幫助高海拔數(shù)據(jù)中心避免受到中子的影響，憶聯(lián)與國內(nèi)知名實驗室聯(lián)合展開中子試驗，以滿足數(shù)據(jù)中心對 SSD 高可靠的需求，助力“東數(shù)西算”工程順利進行。

二

試驗環(huán)境基本信息

本次試驗配置如下：

1、服務(wù)器配置：

·CPU：Intel 5218 *2

·內(nèi)存：8*32G

·網(wǎng)卡：2*10GE+2*GE

2、試驗 SSD 數(shù)量

本次試驗產(chǎn)品主要為憶聯(lián)自研的企業(yè)級 UH8 系產(chǎn)品，試驗 SSD 數(shù)量共為 12 塊。涵蓋了 UH810a、UH830a、UH811a、UH831a 等企業(yè)級固態(tài)硬盤。

3、中子注量率

本次試驗中子注量率為 2.67*10⁵ n/( cm² ·s)。在國內(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 在本次試驗條件下接受到的累計中子注量遠超國內(nèi)地面可接收的最大累計中子注量（對比示例如圖 2）。

圖 1：試驗場景下中子發(fā)生設(shè)備——靶站

圖 2：累計中子注量對比圖

三

試驗過程及結(jié)果

圖 3：試驗環(huán)境整體示意圖

圖 4：試驗現(xiàn)場監(jiān)測圖

1、試驗過程

·所有盤片均在同一中子注量率下進行輻照，以中子輻照注量率達到試驗要求為開始，以盤片功能失效為結(jié)束，通過自動化試驗?zāi)_本記錄運行時間；

·5 塊 SSD 為一組，本次試驗一共完成 3 組；

·試驗人員在監(jiān)測室實時監(jiān)測 SSD 運行狀況，并進行統(tǒng)計。

2、試驗結(jié)果

①、部分單盤實測結(jié)果

圖 5：UH810a/UH830a 單盤實測情況-1

圖 6：UH811a/UH831a 單盤實測情況-1

圖 7：UH810a/UH830a 單盤實測情況-2

圖 8：UH811a/UH831a 單盤實測情況-2

②、詳細運行時間統(tǒng)計

從試驗結(jié)果可知，UH8 系產(chǎn)品在同一中子注量照射下，最低平均運行時間為 6.5 分鐘，總平均運行時間為 11.7 分鐘。

四

試驗數(shù)據(jù)分析

憶聯(lián) SSD 的壽命一般為 5 年，以阿里地區(qū)中子注量率為基準(zhǔn)，并以憶聯(lián) SSD 在 5 年內(nèi)累計中子注量達 2.23E+07 n/ cm²為計算條件，憶聯(lián) SSD 為滿足 5 年壽命，試驗中需在 2.67*10⁵ n/( cm² ·s) 中子注量率下，運行時間達到 83s。

試驗結(jié)果表明，憶聯(lián) UH8 系 SSD 平均運行時間達 11.7 分鐘，充分驗證了憶聯(lián) UH8 系 SSD 在較高的中子通量自然環(huán)境條件下，具備可抵抗一定中子輻照的高可靠性，自帶的 ECC、RAID 數(shù)據(jù)恢復(fù)、重讀等功能，能夠及時糾正中子帶來的比特翻轉(zhuǎn)等問題，保證在 SSD 使用壽命范圍內(nèi)正常運行，可為高海拔數(shù)據(jù)中心提供高可靠的存儲保障。

Union Memory

“東數(shù)西算”是平衡算力增長與節(jié)能減排的重要支撐，其成果將在多個方面對未來中國的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。數(shù)據(jù)中心則是“東數(shù)西算”工程落地的載體，憶聯(lián)將憑借高可靠、高穩(wěn)定的 SSD 產(chǎn)品助力西部地區(qū)建造更強、更安全的數(shù)據(jù)中心，為中國騰飛插上“數(shù)字翅膀”。

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