แฟลชจะเปลี่ยนที่เก็บข้อมูลขององค์กรเท่าใด

หน่วยความจำแฟลชมีผลกระทบอย่างมากต่ออุปกรณ์ของผู้บริโภค - ทุกอย่างตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคไปจนถึงโซลิดสเตทไดรฟ์ (SSD) ในแล็ปท็อปที่ทันสมัย แต่เมื่อฉันเข้าร่วมการประชุม Storage Visions ประจำปีเมื่อสองสามสัปดาห์ที่ผ่านมาฉันรู้สึกประทับใจอีกครั้งกับการใช้แฟลชในระบบขององค์กรและสิ่งที่เป็นไปได้สำหรับการใช้งานในอนาคตจะเป็นไปในอนาคต

ไม่กี่ปีที่ผ่านมามีความต้านทานหน่วยความจำแฟลชจำนวนมากในองค์กรเนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือและความทนทานโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแฟลชระดับผู้บริโภค (multi-level cell หรือ MLC) นั่นคือเหตุผลที่คลื่นเริ่มต้นของผลิตภัณฑ์แฟลชสำหรับองค์กรใช้แฟลช SLC แบบชั้นเดียวซึ่งมีราคาแพงและวางจำหน่ายในปริมาณ จำกัด เท่านั้น ปรากฎว่าด้วยตัวควบคุมที่ถูกต้องและซอฟต์แวร์แม้แฟลช MLC ให้ความทนทานเพียงพอสำหรับการใช้งานขององค์กรส่วนใหญ่ แตกต่างจากฮาร์ดไดรฟ์ซึ่งมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวแบบสุ่มแฟลชมีแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อเวลาผ่านไปในรูปแบบที่คาดการณ์ได้ การเปลี่ยนจาก SLC ราคาแพงเป็น MLC ช่วยให้องค์กรต่างๆสามารถปรับใช้แฟลชได้มากขึ้น

แท้จริงแล้ว ณ จุดนี้องค์กรส่วนใหญ่ใช้แฟลชที่จุดหนึ่งหรือมากกว่าในการดำเนินงานศูนย์ข้อมูลของพวกเขา ผู้จัดจำหน่ายหลัก ๆ ทุกรายของอาร์เรย์จัดเก็บมักจะขายระบบที่มีพื้นที่จัดเก็บไม่กี่เปอร์เซ็นต์ประกอบด้วย SSD ที่ใช้แฟลชใช้ในแคชและเป็นระดับต่ำสุดของที่เก็บข้อมูล ส่วนใหญ่ตอนนี้มีอาร์เรย์แฟลชทั้งหมดเช่นกันตามรอยเท้าของผู้บุกเบิกเช่น Pure Storage

Pure Storage นำเสนออาร์เรย์แบบแฟลชทั้งหมดที่กล่าวว่าสามารถใช้ต้นทุนน้อยกว่าดิสก์แบบหมุนทั่วไปเนื่องจากมีการลดข้อมูล - ในการบีบอัดข้อมูลอย่างรวดเร็วรวมถึงความเร็วที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บริษัท ชี้ไปที่ความสำเร็จด้วยฐานข้อมูลขนาดเล็กและขนาดกลางเครื่องเสมือนและเดสก์ท็อปเสมือนจริง (VDI) ฉันรู้ว่ามี บริษัท ไม่กี่แห่งที่ประสบความสำเร็จในการปรับใช้เช่นในแอปพลิเคชันเช่น VDI หรือการซื้อขายที่มีความถี่สูง

นอกจากนี้เรายังเห็นแฟลชในเซิร์ฟเวอร์เพิ่มขึ้นเช่นกันในตอนแรกในโซลูชัน PCIe นี่คือที่ ๆ บริษัท ต่างๆเช่น Fusion-io และ Violin Memory ทำเครื่องหมายในตอนแรกและเราเห็นสถานที่อื่น ๆ อีกมากมาย

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันได้เห็นวิธีแก้ปัญหาที่เชื่อมต่อหน่วยความจำแฟลชโดยตรงกับช่อง DIMM ที่ผู้ขาย DRAM ใช้ในอดีต ผู้บุกเบิกที่นี่รวมถึง Diablo Technologies ด้วยสถาปัตยกรรม MCS (Memory Channel Storage) และผลิตภัณฑ์ต่างๆเช่น ArxCis ของ Viking Memory และ ULLtraDIMM ของ SanDisk ตอนนี้ใช้ในบางระบบจาก IBM และฉันคาดหวังว่าจะเห็นมันมากขึ้นในอนาคต

สิ่งที่ทำให้ฉันประทับใจเมื่อเปลี่ยนไปมากที่สุดคือแนวคิดที่ว่าขณะนี้มีแอปพลิเคชั่นมากขึ้นเรื่อย ๆ ที่สามารถไปที่สภาพแวดล้อม "ทุกแฟลช" อันที่จริงหนึ่งในคำปราศรัยสำคัญในงานนี้เรียกว่า "การเปิดใช้งานศูนย์ข้อมูลแฟลชทั้งหมด" โดย John Scaramuzzo ผู้จัดการทั่วไปของ SanDisk Enterprise Storage Solutions (ก่อนหน้านี้เขาเคยดำรงตำแหน่งประธานของ SMART Storage ซึ่งซื้อโดย SanDisk และใช้เทคโนโลยีจำนวนมากที่กลายมาเป็น ULLtraDIMM)

ในงานนำเสนอนี้ Scaramuzzo พูดคุยเกี่ยวกับวิธีการใช้งานเช่นการจำลองเสมือนการประมวลผลแบบคลาวด์และการประมวลผลในหน่วยความจำได้เปิดใช้งานสถานการณ์แฟลชทั้งหมด อย่างมีประสิทธิภาพเขาแย้งว่าเทียร์ 0 ได้กลายเป็นแฟลชส่วนใหญ่ไปแล้วและแฟลชก็กลายเป็นส่วนที่ใหญ่กว่าของแอพพลิเคชั่นเทียร์ 1 เช่นกัน สิ่งนี้สมเหตุสมผลมากสำหรับฉัน - ฉันได้ยิน บริษัท จำนวนมากอธิบายว่าในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงความจำเป็นในการใช้งานอินพุต - เอาต์พุตต่อวินาที (IOPS) ทำให้แฟลชน่าสนใจมาก นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอพพลิเคชันเดสก์ท็อปเสมือนเนื่องจากคุณสามารถเพิ่มเซสชัน VDI จำนวนมากต่อเซิร์ฟเวอร์และยังไม่มีปัญหาเมื่อผู้ใช้จำนวนมากล็อกออนในเวลาเดียวกัน

สิ่งที่โดดเด่นยิ่งกว่าคือความเชื่อของเขาที่ว่าตอนนี้แฟลชมีความเหมาะสมมากขึ้นในแอพพลิเคชั่นชั้นที่ 2 โดยได้รับการปรับปรุงด้านความหนาแน่นพลังงานและการระบายความร้อนของ SSD โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมองด้วยเลนส์รวมต้นทุนการเป็นเจ้าของ (TCO) แม้ว่าต้นทุนดิบต่อบิตของแฟลชจะสูงกว่าเขาแนะนำว่าลดค่าใช้จ่ายในการสนับสนุนพลังงานและความเย็นที่ลดลงลดพื้นที่ชั้นวางและพื้นและความต้องการอาร์เรย์ที่น้อยลงทำให้เคสแข็งแกร่งขึ้นสำหรับการใช้แฟลชในศูนย์ข้อมูล เนื่องจากค่าใช้จ่ายของแฟลชลดลงอย่างต่อเนื่องและความสามารถที่เพิ่มขึ้นทำให้ "ศูนย์ข้อมูลแฟลชทั้งหมด" สามารถทำได้มากขึ้น Scaramuzzo กล่าว

เขาพูดถึงว่าตอนนี้มี SSD ฟอร์มแฟคเตอร์ขนาด 2.5 นิ้วที่มีพื้นที่เก็บข้อมูล 2TB สามารถส่งมากกว่า 100, 000 IOPS ได้อย่างไรและกล่าวว่าการเคลื่อนไหวไปสู่การผลิตแฟลช 3D NAND แสดงให้เห็นว่าสามารถปรับขนาดเป็น 64TB หรือสูงกว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ทั้งหมดโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพ เขากล่าวว่าสิ่งนี้ทำให้ SSD สามารถติดต่อกับฮาร์ดไดรฟ์ที่มีความหนาแน่น แต่ให้ความเร็วที่มากกว่าพลังงานที่น้อยกว่าและการระบายความร้อนที่น้อยลง ปีที่แล้วเขากล่าวว่าคณิตศาสตร์ที่ทำให้งานนี้เป็นไปตามพื้นฐาน TCO นั้นเป็นไปไม่ได้ แต่ตอนนี้มันเป็นแล้ว เขายังเห็นแอปพลิเคชันระดับ 3 เช่นการเก็บถาวรความสามารถในการย้ายไปยังที่เก็บข้อมูลแฟลชโดยบอกว่าสามารถข้ามไขว้ได้ในอีกสามถึงห้าปีข้างหน้า นี่เป็นแนวคิดที่ฉันได้ยินมากที่สุดจากผู้จำหน่ายระบบคลาวด์ขนาดใหญ่ที่สุด

มันเป็นวิสัยทัศน์ที่น่าสนใจและสิ่งหนึ่งที่ฉันไม่เคยได้ยินมาก่อนเป็นโซลูชั่นองค์กรส่วนหนึ่งเป็นเพราะต่อบิตพื้นที่เก็บข้อมูลแฟลชยังแพงกว่าฮาร์ดไดรฟ์มาก และเนื่องจากความจุรวมของผู้ผลิตแฟลชไดรฟ์นั้นน้อยกว่าผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์มาก

ที่จริงแล้วในการสนทนากับผู้จำหน่ายฮาร์ดไดรฟ์เช่น Seagate ฉันได้ยินอยู่เสมอว่าฮาร์ดไดรฟ์กำลังปรับปรุงความหนาแน่นของพวกเขาได้ดีแค่ไหน (ถ้าไม่ใช่ความเร็ว) และความจุของอุตสาหกรรมฮาร์ดไดรฟ์มีขนาดใหญ่กว่ามาก ไดรฟ์ (ซึ่ง Seagate เรียกว่า SSHD) ที่รวมแฟลชและฮาร์ดไดรฟ์เข้าด้วยกัน

นอกจากนี้ยังมีโซลูชันไฮบริดที่ด้านอาเรย์สตอเรจที่มีคุณสมบัติเช่นการขจัดข้อมูลซ้ำซ้อนและการบีบอัดข้อมูลในอาร์เรย์ประกอบด้วยแฟลชและฮาร์ดไดรฟ์ซึ่งบุกเบิกโดย บริษัท ต่างๆเช่น Nimble Storage, Tegile และ Tintri

โดยทั่วไปโซลูชันไฮบริดเหล่านี้จะมีราคาเริ่มต้นต่ำกว่าโซลูชันแฟลชทั้งหมด ดูเหมือนว่ามีประเภทแอปพลิเคชันที่ใช้แฟลชได้อย่างเหมาะสม (โดยปกติคือประเภทที่การบีบอัดแบบ on-the-fly ทำงานได้และมีความต้องการ IOPS จำนวนมากรวมถึงฐานข้อมูลขนาดกลางจำนวนมาก) และอื่น ๆ '(เช่นฐานข้อมูลที่มีขนาดใหญ่มากหรือที่มีรูปภาพหรือวิดีโอจำนวนมากซึ่งถูกบีบอัดไว้แล้ว)

Joe Unsworth รองประธานฝ่ายวิจัยของ Gartner สำหรับ NAND Flash และ SSD ชี้ให้เห็นว่าอาร์เรย์แบบ solid-state กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว แต่ก็ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของตลาดและมีแนวโน้มที่จะเป็นเช่นนั้นในอนาคต อันที่จริงเขาเห็นว่าตลาดสำหรับอาร์เรย์แบบแฟลชนี้เพิ่มขึ้นจาก 782 ล้านดอลลาร์ในปี 2556 เป็น 3.6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2560 แต่เขาชี้ให้เห็นว่าแม้ตอนนี้จะมีเพียง 10% ของตลาดอาร์เรย์สตอเรจทั้งหมด

เพิ่งได้รับเศรษฐศาสตร์ดูเหมือนว่าสำหรับผมแล้วฮาร์ดไดรฟ์จะเป็นพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่ซึ่งแน่นอนว่าเป็นบิตส่วนใหญ่ - เป็นเวลานาน แต่ฉันสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าแฟลชจะทำให้แอพพลิเคชั่นบางตัวเร็วกว่า แต่มีราคาไม่แพงจริง ๆ