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增加存储密度需要积极的软件管理来保持性能
发布时间:2019-06-28 发布者:FebHost

与TLC和MLC NAND相比,更密集的QLC NAND提供有限数量的写入周期,而SMR驱动器为盘片硬盘驱动器提供更高的密度。

计算的长期问题之一是需要更多的数据存储。生成的业务和个人数据量巨大且持续增长 - 云服务公司Domo 估计,到2020年,每个人每秒都会创建1.7 MB的数据。这反过来又创造了对更多存储的需求,更致密的存储如果4TB和8TB驱动两个在操作中消耗的功率9W,成本节省电力单独驱动为更密集存储需求。这也没有说明设备成本,以及部署这些系统所需的机架空间和空间 - 这是一个突出的问题,因为计算继续向边缘靠拢。

这些增加的密度是以闪存存储为代价的,密度的增加导致写入耐久性降低。虽然块读取基本上是无限制的,但块写入耐久性随着密度的增加而降低 - 3D MLC NAND的额定值为6,000到40,000个周期,3D TLC NAND的额定值为1,000到3,000个周期,3D QLC NAND(4位)的额定值为100到1,000个周期。

相比之下,QLC NAND SSD价格便宜 - 从每GB成本的角度来看 - 尽管相对缺乏写入耐久性使它们不适合各种应用。

东芝记忆美国公司高级产品营销经理马特·哈尔伯格说:“当人们了解QLC的基础技术和驱动器的耐用性时,它会让人大开眼界。”有一家大型半导体公司拥有QLC驱动器,耐久性是每天约0.2次驱动器写入(DWPD)。这将需要大量的软件开销来确保无论你写入驱动器的是什么,都是按顺序写入的,以延长驱动器的使用寿命。“ 

Hallberg也很快忽略了QLC的成本优势。“人们认为节省成本......每个人都期望QLC有40%的价格差异。当实际情况是,你将从三层变为四层。这不是40%的变化......它真的是20- 25%。您还需要处理QLC,这实际上会增加您的成本,具体取决于QLC的实施方式。“ 

Gartner的研究副总裁Joseph Unsworth表示,QLC技术对于NAND供应商来说,在未来可持续降低成本是必不可少的,QLC的性能管理可以适度透明地完成,并且有很多方法可以解决这个问题。 ,“那个企业存储环境”将越来越多地采用这项技术。“

其中第一个是SSD制造商采用“先进的闪存管理技术......以提升芯片级写入耐久性”,这种尝试导致3倍到7倍的改进,尽管这取决于平衡写入的优先级性能和保持写入耐久性。

存储分析可用于监控驱动器运行状况并预测即将发生的驱动器故障。

另一种方法是英特尔的H10 SSD,它将Optane(3D XPoint)存储级内存(SCM)与QLC NAND结合在一个M.2驱动器上。这种设计实质上使Optane内存基本上成为热门缓存。实际上,这种SCM + QLC模型类似于昔日的混合驱动器,它将NAND Flash与传统的盘片驱动器相结合,451 Research的高级分析师Tim Stammers表示。


叠瓦磁记录的困难

对于传统的盘片驱动器市场,在所有三个驱动器制造商中采用了叠瓦式磁记录(SMR)。SMR驱动器比传统驱动器慢,并且不是精确的直接替代 - 虽然有即插即用的实现,称为“驱动器管理的SMR”,西部数据在一篇博客文章中警告说:“背景'管家“驱动器必须执行的任务导致高度不可预测的性能,不适合企业工作负载。”

Western Digital正在宣传主机管理的SMR,主机系统负责管理数据流,区域管理和I / O操作。这种主机管理必然需要支持堆栈,并且这些驱动器不容易用于桌面系统,并且需要来自存储设备的适度更高的处理能力来处理这些任务。

Western Digital对这些挑战提出了挑战,并指出SMR授予的(大约16%)额外容量“不是免费的”,并强调“利用此容量需要客户承诺投资于软件开发。文件系统和底层应用程序,“补充说”这项投资可以长期支付股息,因为在考虑数据中心的资本和运营成本时,SMR驱动器可以提供更低的每TB成本和更好的总体拥有成本(TCO)。

“[云供应商]将进行主机方面的工作以支持SMR功能,但当然大多数其他用例尚未准备就绪,它们不会被设计用于SMR,”东芝产品营销总监Scott Wright说。


双驱动器驱动器的“完全信心”

随着传统盘片驱动器密度的增加,每TB比率(每秒输入/输出操作)继续下降。Segate和Western Digital公开讨论了他们转向双执行器硬盘的意图。 

这已经不是第一次尝试这种情况,并且在20世纪90年代中期试图从Conner Peripherals利基“Chinook”驱动器因为振动增加导致头部碰撞而过早失效而闻名。然而,Gartner的研究副总裁约翰·门罗(John Monroe)表示,现代实施似乎对行业有“完全的信心”,他指出“必要性是发明的母亲,而16TB及以上的多执行器将是必需品。 “

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