Tăng mật độ lưu trữ đòi hỏi quản lý phần mềm tích cực để duy trì hiệu suất

0
19

        Denser QLC NAND cung cấp một số chu kỳ ghi hạn chế so với TLC và MLC NAND, trong khi các ổ SMR cung cấp mật độ tăng cho ổ đĩa cứng.
    

        
                                                        
        
        

                 [1945901] [[ [19459008[ [1945901] ]
    

     Cuộc tấn công người đàn ông là gì?
     Người dùng Android nên cẩn thận với cuộc tấn công nguy hiểm này nhắm vào bộ nhớ thiết bị di động của họ.
    

    

Một trong những vấn đề lâu năm của điện toán là nhu cầu lưu trữ dữ liệu nhiều hơn. Lượng dữ liệu cá nhân và doanh nghiệp được tạo ra rất lớn và tiếp tục tăng trưởng, công ty dịch vụ đám mây của Domo ước tính rằng với mỗi người trên trái đất, 1,7 MB dữ liệu sẽ được tạo ra mỗi giây vào năm 2020. Chính điều này tạo ra nhu cầu lưu trữ nhiều hơn và hơn thế nữa dày đặc lưu trữ nếu một ổ đĩa 4TB và 8TB tiêu thụ 9W điện năng hoạt động, tiết kiệm chi phí cho điện năng thúc đẩy nhu cầu lưu trữ dày đặc hơn. Điều này cũng cho biết không có gì về chi phí thiết bị, cũng như không gian giá đỡ và bất động sản cần thiết để triển khai các hệ thống này. Một vấn đề nổi bật khi điện toán tiếp tục tiến gần hơn đến rìa.

Những mật độ tăng này xuất phát từ chi phí cho việc lưu trữ Flash, mật độ tăng dẫn đến độ bền ghi giảm. Mặc dù số lần đọc khối về cơ bản là không giới hạn, độ bền của khối ghi giảm khi mật độ tăng 3D MLC NAND được định mức cho 6.000 đến 40.000 chu kỳ, 3D TLC NAND cho 1.000 đến 3.000 chu kỳ và 3D QLC NAND (bốn bit) được xếp hạng từ 100 đến 1.000 chu kỳ .

Một cách tương đối, SSD QLC NAND là loại giá rẻ theo quan điểm giá rẻ trên mỗi GB mặc dù việc thiếu độ bền ghi tương đối khiến chúng không phù hợp với nhiều ứng dụng.

"Khi mọi người hiểu được công nghệ cơ bản của QLC và độ bền của ổ đĩa, đó là một cái mở mắt", Matt Hallberg, giám đốc tiếp thị sản phẩm cao cấp của Toshiba Memory America .. "Có một công ty bán dẫn lớn có ổ đĩa QLC và độ bền là ~ 0,2 ổ ghi mỗi ngày (DWPD). Điều đó sẽ đòi hỏi rất nhiều phần mềm để đảm bảo rằng bất cứ điều gì bạn ghi vào ổ đĩa đều được ghi tuần tự để kéo dài tuổi thọ của ổ đĩa. "

Hallberg cũng nhanh chóng loại bỏ lợi thế chi phí cảm nhận được của QLC. "Mọi người tiết kiệm chi phí nghĩ là có, mọi người đều kỳ vọng QLC có chênh lệch giá 40%. Khi thực tế, bạn sẽ chuyển từ ba lớp thành bốn lớp. Đó không phải là 40% thay đổi. 25%. Có những điều bổ sung bạn phải làm với QLC, điều đó thực sự làm tăng chi phí của bạn tùy thuộc vào cách QLC của bạn được thực hiện. "

XEM: Năm tùy chọn lưu trữ đám mây tại chỗ hàng đầu (PDF miễn phí) (TechRepublic)

Quản lý hiệu suất cho QLC có thể Theo Joseph Unsworth, phó chủ tịch nghiên cứu tại Gartner, ông nói rằng "công nghệ QLC là một điều bắt buộc để các nhà cung cấp NAND phải giảm chi phí trong tương lai". môi trường "sẽ ngày càng áp dụng công nghệ."

Đầu tiên trong số này là các nhà sản xuất SSD áp dụng "các kỹ thuật quản lý flash tiên tiến .. để tăng cấp độ bền ghi cấp độ chip", với những nỗ lực như vậy dẫn đến cải thiện 3x đến 7 lần, mặc dù điều này phụ thuộc vào việc cân bằng các ưu tiên của hiệu suất ghi và duy trì độ bền ghi.

Phân tích lưu trữ có thể được sử dụng để theo dõi sức khỏe ổ đĩa và dự đoán lỗi ổ đĩa sắp xảy ra.

Một cách tiếp cận khác là SSD H10 của Intel, kết hợp bộ nhớ lớp lưu trữ Optane (3D XPoint) (SCM) của họ với QLC NAND trên một ổ M.2. Thiết kế này về cơ bản làm cho bộ nhớ Optane về cơ bản là một bộ đệm nóng. Về mặt hiệu quả, mô hình SCM + QLC này gần giống với các ổ đĩa lai của năm qua kết hợp NAND Flash với các ổ đĩa truyền thống, theo Tim Stammers, nhà phân tích cao cấp tại 451 Research.

Những khó khăn của việc ghi từ trường shingled

Đối với thị trường ổ đĩa truyền thống, ghi từ tính (SMR) được sử dụng ở một mức độ nào đó trong số cả ba nhà sản xuất ổ đĩa. Các ổ đĩa SMR chậm hơn các ổ đĩa thông thường và không phải là sự thay thế chính xác trong khi có các triển khai plug-and-play, được gọi là "SMR do ổ đĩa quản lý", Western Digital cảnh báo về điều này trong một bài đăng trên blog: "vệ sinh nền" 'các tác vụ mà ổ đĩa phải thực hiện dẫn đến hiệu suất rất khó lường, không phù hợp với khối lượng công việc của doanh nghiệp. "

Western Digital đang chào mời SMR do máy chủ quản lý, trong đó hệ thống máy chủ chịu trách nhiệm quản lý luồng dữ liệu, quản lý vùng và hoạt động I / O. Quản lý máy chủ này nhất thiết phải có hỗ trợ ngăn xếp và các ổ đĩa này sẽ không dễ dàng được sử dụng cho các hệ thống máy tính để bàn và sẽ yêu cầu khả năng xử lý cao hơn khiêm tốn từ các thiết bị lưu trữ để xử lý các tác vụ này.

Western Digital trả lời trước những thách thức này, lưu ý rằng công suất bổ sung (khoảng 16%) do SMR cấp "không miễn phí", nhấn mạnh rằng "sử dụng khả năng này đòi hỏi phải có cam kết của khách hàng đầu tư vào phát triển phần mềm cả trong hệ thống tệp và các ứng dụng cơ bản, "thêm rằng" khoản đầu tư này có thể trả cổ tức dài hạn vì một ổ SMR cung cấp chi phí thấp hơn cho mỗi TB và tổng chi phí sở hữu (TCO) tốt hơn khi xem xét vốn và chi phí vận hành của trung tâm dữ liệu. "

"[Cloud vendors] sẽ làm công việc của phía chủ nhà để hỗ trợ khả năng SMR, nhưng chắc chắn hầu hết các trường hợp sử dụng khác chưa sẵn sàng, họ sẽ không được thiết kế cho SMR", Scott Wright, giám đốc của tiếp thị sản phẩm tại Toshiba.

"Hoàn toàn tự tin" đối với các ổ đĩa truyền động kép

Khi mật độ tăng trên các ổ đĩa truyền thống, tỷ lệ (Hoạt động đầu vào / đầu ra mỗi giây) trên mỗi TB tiếp tục giảm. Segate và Western Digital đã thảo luận công khai ý định của họ để tiến tới các ổ đĩa cứng có bộ truyền động kép.

Đây không phải là lần đầu tiên điều này xảy ra, với một nỗ lực vào giữa những năm 1990 từ ổ đĩa "Chinook" của Conner Perodesals có tiếng là thất bại sớm do rung động tăng lên gây ra va chạm đầu. Tuy nhiên, các triển khai hiện đại dường như có "niềm tin hoàn toàn" trong ngành, theo John Monroe, phó chủ tịch nghiên cứu tại Gartner, người lưu ý rằng "Sự cần thiết là mẹ của sáng chế, và ở mức 16TB trở lên sẽ là điều cần thiết. "

                                                                                

                                                

Cũng xem

 Chụp gần ổ cứng máy tính mở. Khái niệm an toàn dữ liệu. "Width =" 770 "/> </span><figcaption>
<p>
                                            Hình ảnh: Hình ảnh của Getty / iStockphoto<br />
                                        </p>
</figcaption></figure>
<div class=