Con los recientes lanzamientos y mejoras en las líneas de productos de NetApp y Pure Storage, el almacenamiento flash QLC se ha convertido en el centro de atención.
QLC es almacenamiento flash de celda de cuatro niveles y permite una capacidad y densidad mucho mayores en unidades de estado sólido (SSD).
En este artículo, definiremos QLC flash, veremos qué está impulsando su adopción y examinaremos los casos de uso para los que es bueno.
¿Qué es el flash QLC?
La tecnología flash ha evolucionado desde el flash de celda de un solo nivel (SLC) y el de celda de varios niveles (MLC) a través del flash de celda de triple nivel (TLC), que indican el número de cargas en una celda de flash, a la celda de cuatro niveles (QLC). ) almacenamiento flash.
QLC significa que almacena cuatro bits por celda y proporciona 16 estados binarios posibles, que es la forma en que aumenta la capacidad con respecto a las generaciones anteriores.
Pero con cada nueva generación de almacenamiento, hay un elemento de “¿cuánto tiempo puede aguantar el globo ascendente?”.
En otras palabras, con todos esos niveles de voltaje empaquetados en volúmenes de silicio cada vez más pequeños, hay margen para un mayor desgaste y más cosas que pueden salir mal, lo que puede conducir a la corrupción de datos, por ejemplo.
Los fabricantes de arreglos de almacenamiento manejan esto incorporando eficiencias en el software para igualar el uso de celdas, por ejemplo, nivelación de desgaste. Además, QLC flash está dirigido a casos de uso que probablemente no estén sujetos a volúmenes masivos de ciclos de entrada/salida (E/S).
Casos de uso de flash QLC
La conclusión principal sobre QLC es que no se adapta bien a situaciones de alta E/S, por lo que no lo usaría para bases de datos transaccionales.
Es adecuado como una solución de almacenamiento para datos a los que se accede con menos frecuencia, que enfatiza las lecturas en lugar de las escrituras, y con un fuerte sesgo hacia la E/S secuencial en lugar de aleatoria.
Pero ser de estado sólido en lugar de disco giratorio significa que QLC proporciona un acceso mucho más rápido que el que pueden proporcionar las unidades de disco duro (HDD).
Reduciéndolo a términos de carga de trabajo más concretos, eso significa casos de uso de almacenamiento secundario, como:
- Almacenamiento para cargas de trabajo de análisis donde los conjuntos de datos masivos requieren un acceso rápido.
- Almacenamiento de copias de seguridad, donde es poco probable que se acceda a la mayor parte de los datos, pero cuando se necesita, se necesita rápidamente.
- En particular, en caso de un ataque de ransomware, es posible que un cliente necesite restaurar una gran cantidad de datos muy rápidamente.
Pero tenga en cuenta que los productos de matriz equipados con QLC pueden diferir en términos de E/S, con unidades que contienen más o menos caché para proporcionar productos que ofrecen unidades que varían en términos de los tiempos de acceso que pueden ofrecer.
Costo flash QLC
Una gran atracción del flash QLC es que permite un almacenamiento de estado sólido de mayor densidad y menor costo. Algunos proveedores y analistas han afirmado que el precio por gigabyte (GB) de QLC está en camino a la paridad con las unidades de disco duro.
Es difícil encontrar datos completos de precios de unidades disponibles públicamente, pero diskprices.com rastrea todos los que vende Amazon, por lo que es posible analizar esos datos para SSD de diferentes tipos.
En el momento de escribir este artículo, diskprices.com enumeraba 216 nuevos SSD internos a la venta en Amazon.com con capacidades de hasta 8 TB. De estos, nueve eran QLC, 30 eran TLC y 159 no fueron identificados, pero podemos suponer que la mayoría son MLC porque es la forma más frecuente de tipo flash.
Y, de hecho, el precio por gigabyte de esta fuente está de acuerdo con la densidad de almacenamiento que ofrecen los tipos de NAND ofrecidos:
- MLC 10 centavos por gigabyte.
- TLC 9,6 centavos por gigabyte.
- QLC 9,2 centavos por gigabyte.
A modo de comparación con las unidades de disco duro, diskprices.com enumeró 268 nuevas unidades internas de 2,5 y 3,5 pulgadas de hasta 8 TB y se publicaron en:
- SAS HDD 5 centavos por gigabyte.
- SATA HDD 3,1 centavos por gigabyte.
Estos últimos se enumeran como HDD, de los cuales la mayoría están conectados a SATA si profundiza en la descripción.
Esa es una guía aproximada del costo bruto por gigabyte, pero no incluye el costo total de propiedad en los arreglos de almacenamiento, lo que puede reducir aún más el gasto durante su vida útil. Tampoco tiene en cuenta algunas de las unidades más grandes (comerciales y propietarias) que también pueden reducir el precio por gigabyte.
QLC flash en productos de almacenamiento
Cuatro de los seis grandes fabricantes de arreglos de almacenamiento ofrecen opciones de QLC en productos destinados a análisis y casos de uso secundario. HPE e Hitachi parecen estar en modo de esperar y ver.
Dell EMC renombró su NAS de escalamiento horizontal Isilon como PowerScale en 2020 y lo ofrece con unidades QLC de hasta 30 TB en los modelos F900 y F600 all-flash. Se dirige a esos productos equipados con QLC en análisis, medios, inteligencia artificial y aprendizaje automático, y cargas de trabajo de aprendizaje profundo.
IBM puede equipar su familia FlashSystem con unidades QLC. Primero le dijo al mundo cómo podía hacer que QLC se comportara como TLC en 2020 mediante el uso de sus módulos FlashCore, que son unidades QLC patentadas, para prolongar la vida útil de la unidad al monitorear y optimizar la salud de la celda flash con el tiempo.
NetApp lanzó recientemente una nueva familia de matrices de almacenamiento flash QLC, la serie C, dirigida a casos de uso de mayor capacidad que también necesitan la velocidad de SSD. La serie C de NetApp comienza con tres opciones: C250, C400 y C800, que escalan a 35 PB (petabytes), 71 PB y 106 PB, respectivamente.
Pure Storage ha creado su familia FlashBlade en torno a las unidades flash QLC, y estas se dividen en dos series, //S y //E, que se diferencian entre sí por el rendimiento. FlashBlade//S empaqueta más caché en los módulos DirectFlash (propietarios) para una mejor E/S, mientras que la variante //E se desvía más hacia la capacidad que hacia el rendimiento.
Fuera de los seis grandes, hay algunos proveedores con productos basados en QLC.
Vast Data solo ofrece QLC conectado a NVMe basado en arreglos. Para mitigar las limitaciones de QLC, Vast hace todo lo posible para secuenciar el tráfico con una capa de memoria de clase de almacenamiento que da forma a la E/S en menos patrones aleatorios.
Mientras tanto, NexSan ofrece compatibilidad con unidades QLC en sus plataformas E-series F, hasta 15,36 TB (terabytes), y Beast Elite F, hasta 7,68 TB. La serie E se puede utilizar como expansión para la matriz SAN/NAS unificada Unity de NexSan.