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    Solidigm倪錦峰:如何以新的存儲密度規則來加速數智創新

    云計算、大數據、人工智能等新技術的發展推動數據的爆發式增長,也推動了存儲技術的發展。其中,閃存以簡化管理、減少占用空間、減少耗電和散熱成本等優勢,逐漸成為大型數據中心和云計算的首選存儲方案。

    在2023中國數據與存儲峰會現場,Solidigm亞太區銷售副總裁 倪錦峰介紹了在計算和存儲加速去中心化的趨勢下,如何用創新的高密度閃存存儲解決邊和端環境下的數據存儲難題,也介紹了QLC閃存憑借在高密度、成本、性能的優勢,在行業應用中展現的實際價值。

    去中心化的趨勢帶來的存儲挑戰

    IoT等技術的發展推動了去中心化的發展趨勢,然而,將數據從邊和端側傳輸到數據中心的成本會很高。有推算數據顯示,與直接存在邊和端本地相比,將這些數據傳輸到云數據中心所需的成本要高4x。

    除了成本,與遠程數據中心傳遞數據還會帶來延遲問題,影響服務水平。我們應該意識到,與其把數據存在集中式的數據中心,不如把數據存到邊緣和終端所在的本地。然而,將數據從云端轉移到邊和端的會面臨很多挑戰。

    首先是尺寸和重量的挑戰,從云數據中心有標準的機架服務器,而邊緣數據中心常見的則是1U半寬服務器,如果要考慮到一些智能終端的話,留給存儲設備的空間更有限。

    功耗方面,數據中心里可以輕松為每個機架提供12kw的功耗,但到邊緣數據中心則可能就只有400w的了。到了終端側,更要考慮電池容量的限制。

    可維護性方面。云數據中心有現代化的標準化的維護,但到了邊和端,在維護方面需要額外付出更多成本。

    在運行效率上,云數據中心環境里有更強的可確定性,而到邊和端,則需要面對的復雜的環境,甚至還得考慮空調系統能否正常運行的問題。

    在可靠性方面,即便是數據中心也在通過各種手段提高可靠性,在邊和端的場景中,想要構建可靠性需要更多考慮。

    總之,只要離云數據中心越遠,面臨的各方面挑戰就越嚴重。而倪錦峰表示,更高的存儲密度可以幫助解決這些挑戰。

    Solidigm用高密度QLC閃存解決挑戰

    Solidigm與SK海力士一道,不斷提高著閃存存儲的存儲密度。通過線性擴展(Linear scaling),邏輯擴展(logical scaling), 垂直擴展(vertical scaling)以及架構擴展( architectural scaling),保持著在存儲密度方面的優勢。

    SK海力士此前宣布238層 TLC正在規模出貨,而321層技術也正式宣布,成為世界上第一個開發300層以上的NAND閃存公司。而Solidigm也在批量出貨第四代192層的QLC SSD,這里其QLC介質的面密度比水平最近的競爭對手高 28%。

    2023年,Solidigm發布了61.44TB的QLC SSD——D5-P5336,存儲密度創業內之最。還發布了一款功能定位與傲騰SSD相近的SLC固態盤——D7-P5810。與此同時,Solidigm推動CSAL加速技術的應用,支持各種品牌的SSD通過Write shaping改進QLC的性能和壽命。

    Solidigm是QLC閃存技術的支持者,倪錦峰也不遺余力地讓更多人真正認識QLC,消除對于QLC的誤解。

    首先,QLC的讀取性能會降低 ?但Solidigm QLC的方案可以證明,QLC的讀性能其實可以跟TLC SSD相當,甚至在某些情況下比 TLC SSD 還要更快;

    第二,QLC寫入性能會顯著下降?但實際上,QLC和某些 TLC SSD 的順序寫入性能差異大概在 20% 以內。當然隨機寫入情形下,16k/64k這種大IU設計的QLC SSD性能會較差,但通過CSAL進行write shaping,把小塊寫進行順序化,可以大幅度提升寫性能和SSD壽命。

    第三,有些人認為Bit per cell增加(比如從TLC到QLC),延遲就會加倍? 具體還得看工程實現,實際上,Solidigm QLC在寫壓力下的延遲明顯優于友商的 TLC。

    第四,QLC只能實現數百次擦寫?而事實上Solidigm QLC可以達到 3000次擦寫,QLC SSD整體寫入量遠超預期。配合大容量的部署方式,它可以提供更大的全壽命期數據寫入量。

    最后,故障率預計會增加?其實Solidigm QLC 與 Solidigm TLC 具有相同的質量和可靠性。 事實上,與 TLC 一樣,擁有業界最佳的防止靜默錯誤的能力。

    在了解QLC的技術特性以后,才能放心大膽地讓QLC SSD發揮密度優勢。

    我們看到,采用Solidigm D5-P5336 61.44TB QLC SSD來實現100PB對象存儲方案,相比于傳統HDD或者TLC SSD方案,其可以在功耗、服務器數量,維護成本等方面有很明顯的優勢,可以分別實現47%和17%的TCO節省。

    QLC的技術方案也獲得了很多業內專業人士的認可。

    VAST Data是一家受關注度比較高的存儲公司,在使用Solidigm 61.44TB的D5-P5336之后,讓存儲系統獲得了更高的可擴展性,可以更好地滿足現在和未來AI應用對于存儲的需求。

    Supermicro在服務器里使用基于QLC的E3.S 固態盤之后,為其用戶提供了高密度和高能效的價值。戴爾產品副總裁David Noy曾在之前相關采訪中表示,QLC在嚴苛環境中表現出了TLC一樣的高耐久性,而且有更高的容量和更低的成本,為什么不呢?

    國內用戶一起推動QLC技術落地

    過去幾年以來,在國內市場,Solidigm與合作伙伴圍繞QLC技術做了很多應用創新。

    Solidigm與國內某大型互聯網公司在QLC SSD上使用Physical stream技術,讓數據擺放方式與之前發生了很大變化,這一做法不僅減少了垃圾回收過程數據Copy的頻率,也降低了寫放大,延長了SSD的使用壽命,在延遲和業務響應上也有明顯提升。

    上??釛?萍际且患覍W⒂谠谱烂娼鉀Q方案的創新型互聯網公司,桌面云服務節點需要強大的存儲,而且對于寫的需求更多,傳統基于SATA和SAS SSD的方案性能明顯不足,而在采用了Solidigm P5316 15.36 TB QLC SSD之后,在性能和性價比上均有顯著提升。

    結束語

    Solidigm一直以來都是QLC技術的創新者,也是推動QLC技術落地的先行者,從倪錦峰的介紹中能看到QLC技術的顯著優勢。

    QLC前景廣闊。多倫多大學的一個研究顯示,數據中心里面大約80%的工作負載是讀負載,只有20%是寫負載。隨著人工智能、機器學習、大數據、CDN 等技術發展,隨著流媒體、互聯網智能汽車、智能農業等產業的發展,讀負載的工作負載比例還會增長,這都利好QLC。

    QLC成本優勢明顯。在從云到邊到端的趨勢下,QLC相比于TLC可以存儲更多數據,與磁盤相比優勢更為明顯了。QLC技術可以顯著降低TCO,一些場景下,QLC 陣列相比于TLC 陣列可以節省20%的成本,相比于磁盤陣列則可以節省50%。

    最后,別忘了剛才提到的,QLC性能其實不差。QLC在讀性能層面跟TLC無異,這是Solidigm非??春肣LC的重要原因。

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