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、經濟、文化和軍事等各領域的改革發展。在經濟方面，中國已成為全球重要經濟大國之一，數字經濟規模也已位居世界前列。

 

中國數字經濟的快速發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“東數西算”工程。隨著工程逐步開展，許多大中型數據中心落地高海拔地區，然而高海拔會對數據中心的電子設備造成散熱、絕緣性能等方面的影響外，還會因為中子通量較大，造成電子設備故障，如比特翻轉、宕機等情況的發生，甚至還有數據錯誤或丟失的風險。

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、氮等原子核發生核反應產生的，中子通量隨著海拔高度的增長而呈現指數增長，大氣中子特別是中高能中子的單粒子效應（SEE）已成為地面大型計算系統（如高性能計算機）在可靠性方面不可忽視的威脅。

 

為幫助高海拔數據中心避免受到中子的影響，憶聯與國內知名實驗室聯合展開中子試驗，以滿足數據中心對 SSD 高可靠的需求，助力“東數西算”工程順利進行。

二、試驗環境基本信息

本次試驗配置如下：

1、服務器配置：

·CPU：Intel 5218 *2

·內存：8*32G

·網卡：2*10GE+2*GE

 

2、試驗 SSD 數量

本次試驗產品主要為憶聯自研的企業級 UH8 系產品，試驗 SSD 數量共為 12 塊。涵蓋了 UH810a、UH830a、UH811a、UH831a 等企業級固態硬盤。

 

3、中子注量率

本次試驗中子注量率為 2.67*10⁵ n/( cm² ·s)。在國內地面條件下，阿里地區作為中子量最多的地區之一，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：試驗場景下中子發生設備——靶站

圖 2：累計中子注量對比圖

三、試驗過程及結果

圖 3：試驗環境整體示意圖

圖 4：試驗現場監測圖

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束，通過自動化試驗腳本記錄運行時間；

·5 塊 SSD 為一組，本次試驗一共完成 3 組；

·試驗人員在監測室實時監測 SSD 運行狀況，并進行統計。

 

2、試驗結果

①、部分單盤實測結果

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、詳細運行時間統計

從試驗結果可知，UH8 系產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、試驗數據分析

憶聯 SSD 的壽命一般為 5 年，以阿里地區中子注量率為基準，并以憶聯 SSD 在 5 年內累計中子注量達 2.23E+07 n/ cm²為計算條件，憶聯 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。

 

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

“東數西算”是平衡算力增長與節能減排的重要支撐，其成果將在多個方面對未來中國的數字經濟發展產生深遠影響。數據中心則是“東數西算”工程落地的載體，憶聯將憑借高可靠、高穩定的 SSD 產品助力西部地區建造更強、更安全的數據中心，為中國騰飛插上“數字翅膀”。