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Veröffentlicht April 23, 2023

Verfasser Solidigm

Artikel

Leseintensive Workloads fördern die QLC-Einführung für Cloud- und Unternehmensspeicher

Read-Dominant workloads drive QLC adoption for cloud and enterprise storage

Laden Sie die Leistungsbeschreibung herunter oder lesen Sie unten mehr darüber, wie QLC für sich ändernde Datenspeicher-Workloads funktioniert, um die Gesamtbetriebskosten für Cloud- und Unternehmensanwendungen zu reduzieren.


 

 


Solidigm™ D5-P5430 QLC-SSDs bieten die richtige Leistung, Dichte und Gesamtbetriebskosten für die Mainstream-Workloads von

heute

. Speicher-

Workloads haben sich geändert Es scheint, die Welt von heute hat eine endlose Fähigkeit, riesige Datenmengen zu schaffen. Diese Datenflut hat den Speicherbedarf grundlegend verändert, wobei das zunehmende Wachstum leseintensiver Workloads im Durchschnitt von einem stetigen Rückgang der SSD-Belastbarkeit begleitet wird. Zwei

  • 94 % der Workloads sind leseintensiv, mit einem durchschnittlichen Lese-zu-Schreib-Verhältnis von ungefähr 78/22. [1]
  • 99 % der SSDs verbrauchen weniger als 15 % ihrer Nutzungslebensdauer. [2]

Leseintensive Workloads sind über

all

Mainstream- und leseintensive Workloads sind in der Cloud und im Unternehmensspeicher allgegenwärtig. Mainstream-Workloads umfassen Anwendungen und Verwendungen wie E-Mail- und vereinte Kommunikations- und Kollaborationsserver, allgemeine Server, objektbasierte Speicher, virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI) und mehr. Diese Workloads gruppieren sich in der Regel um einen 80/20-Lese-Mix und sind in den meisten Unternehmen weit verbreitet. Am oberen Ende gruppieren sich leseintensive Nutzungen und Verwendungen wie Content-Bereitstellungsnetzwerke (CDNs), Data Lakes, Datenpipelines, Imaging-Datenbanken, Video-on-Demand (VOD)

Dienste und weitere um den

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0/10-Lese-Mix oder höher. Die beste Lösung für diese Workloads In unserer leseintensiven Welt haben TLC-SSDs (Triple Level Cell) für diese Anwendungen

  • Die meisten Workloads basieren auf einer geringen Schreibaktivität zusammen.
  • Die überwältigende Mehrheit der SSDs verbraucht weniger als 15 % ihrer bewerteten Lebensdauer. [2]
  • Wenn man die verfügbaren Formfaktoren und die maximalen Kapazitätspunkte berücksichtigt, unterstützen TLC-SSDs SSDs nur ein Viertel der Kapazität auf demselben Raum wieQLC-SSDs. [3]
  • Solidigm

QLC-SSDs bieten eine Leseleistung, die TLC-SSDs entspricht, zusammen mit einer starken Schreibleistung und einer ausreichenden Beständigkeit für viele Workloads. Die folgende Tabelle, normalisiert für eine TLC-SSD, zeigt, wie QLC-Leistung, -Lebensdauer und maximale Kapazität pro Datenträger im Vergleich zu einer Reihe von TLC-SSDs abschneiden.

P5430 SSD vs Kioxia, Samsung, and Micron for performance.

Tabelle 1. Vergleich der Solidigm D5-P5430 mit SSDs der Konkurrenz [4,5]

Bei Bit-pro-Zellen-Übergängen treten Bedenken bezüglich der Ausdauer auf. Mit Solidigm QLC-SSDs, die 3000 Programm-/Löschzyklen (Program/Erase, PE) bei massiven verfügbaren Kapazitäten bieten, kann die Lebensdauer der Schreibzugriffe (in geschriebenen Petabyte, PBW) die von TLC-SSDs überschreiten. Noch wichtiger als die PBW ist die Realität der Ausdaueranforderungen. Eine groß angelegte Studie, die die Lesedominanz der meisten Workloads zeigte, untersuchte auch, wie viele TLC-SSDs in ihrem Datensatz von ungefähr 2 Millionen Datenträgern stattdessen QLC-SSDs hätten verwenden können.

Die Studie ergab, dass bei 1000 PE-Zyklen fast 95 % dieser Datenträger durch QLC-SSDs ersetzt werden könnten, während bei 3000 PE-Zyklen (zufällig die Bewertung für den D5-P5430-QLC-Datenträger) die Chance auf fast 99 % steigen würde. [1] Dies deutet auf eine enorme Chance für SSDs der „richtigen Größe“ für Mainstream- und leseintensive Workloads hin, eine noch größere Wertschöpfung zu ermöglichen. QLC-Vorteile QLC-SSDs sind für eine breite Palette von Workloads geeignet. Darüber hinaus können IT-Administratoren eine bis zu 3-mal kleinere Rack-Stellfläche, 20 % niedrigere Energiekosten und 31 % niedrigere Gesamtlösungskosten im Vergleich zu einem reinen TLC-Array für Objektspeicher realisieren. [6] Das Solidigm D5-P5430 zeigt die Dichte, die Gesamtbetriebskosten und die Nachhaltigkeitsmöglichkeiten für diese Workloads.

QLC-Vorteile

QLC-SSDs eignen sich für eine Vielzahl von Arbeitslasten. Darüber hinaus können IT-Administratoren eine bis zu dreimal kleinere Stellfläche im Rack, 20 % geringere Energiekosten und 31 % geringere Gesamtkosten der Lösung im Vergleich zu einem reinen TLC-Array für die Objektspeicherung realisieren. [6] Der Solidigm D5-P5430 zeigt die künftigen Dichte-, Gesamtbetriebskosten- und Nachhaltigkeitsmöglichkeiten für diese Arbeitslasten.


Solidigm Technik kann geeignete Hardware, Software oder die Aktivierung von Diensten erfordern. Keine Produkte oder Komponenten bieten absolute Sicherheit. Ihre Kosten und Ergebnisse können variieren. Die Leistung variiert je nach Verwendung, Konfiguration und anderen Faktoren. Solidigm verpflichtet sich, die Menschenrechte zu respektieren und jegliche Mittäterschaft an Menschenrechtsverletzungen zu vermeiden. Solidigm Produkte und Software sind nur in Anwendungen vorgesehen, die keine Verletzung eines international anerkannten Menschenrechts verursachen oder dazu beitragen. Solidigm kontrolliert oder prüft keine Daten von Drittanbietern. Sie sollten andere Quellen konsultieren, um die Genauigkeit zu bewerten.

„Solidigm“ ist eine Marke von SK hynix NAND Product Solutions Corp (d/b/a Solidigm). Andere Bezeichnungen oder Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Inhaber.

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 [1] USENIX. „A Study of SSD Reliability in Large Scale Enterprise Storage Deployments.“ Februar 2020. www.usenix.org/conference/fast20/presentation/maneas.

 [2] USENIX. „Operational Characteristics of SSDs in Enterprise Storage Systems: A Large-Scale Field Study.“ Februar 2022. www.usenix.org/system/files/fast22-maneas.pdf.

 [3] Maximal 48 E3. S- und 24 U.2-Datenträger pro 2-HE-Gehäuse. E3. S im Vergleich zu U.2: 15,36-TB-U.2-SSD Micron 7450 Pro ergibt 15,36 TB x 24 = 368,64 TB, während 30,72 TB D5-P5430 30,72 TB x 48 = 1474,56 TB ergibt, was eine 4-mal höhere Kapazität mit dem D5-P5430 ergibt.

 [4] Solidigm Leistung und PBW bei 100 % 16 K RW für D5-P5336 und 100 % 4K RW für D5-P5430. Leistung und PBW von Samsung, Micron und KIOXIA von Datenträgern mit der höchsten verfügbaren Kapazität. Quellen: Samsung. „Samsung V-NAND SSD PM9A3.“ 2022. https://image.semiconductor.samsung.com/resources/data-sheet/Samsung_SSD_PM9A3_Data_Sheet_Rev1.0.pdf. Micron. „Micron® 7450 SSD With NVMe®.“ Mai 2022. https://media-www.micron.com/-/media/client/global/documents/products/product-flyer/7450_nvme_ssd_product_brief.pdf. KIOXIA. „CD6-R Series (KCD61LUL/KCD6XLUL/KCD6DLUL/KCD6FLUL) Data Center NVMe™ Read-intensive SSD.“ 2022. https://americas.kioxia.com/content/dam/kioxia/shared/business/ssd/data-center-ssd/asset/productbrief/dSSD-CD6-R-product-brief.pdf.

 [5] Solidigm. D5-P5430 Produktspezifikationen und aktuelle Roadmap für fünf Quartale. 

[6] Vergleich der Gesamtbetriebskosten eines 30,72-TB-SSDs Solidigm™ D5-P5430 (7000 MB/s Durchsatz, 25 W durchschnittliche Leistungsaufnahme bei aktivem Betrieb, 5 W Leistungsaufnahme im Leerlauf) mit denen eines 15,36-TB-SSDs Micron 7450 (höchste verfügbare Kapazität, Datenblatt) mit 6800 MB/s Durchsatz, 20 W durchschnittlicher Leistungsaufnahme im aktiven Betrieb und 5 W Leistungsaufnahme im Leerlauf. Setzt eine Rack-Kapazität von 42 HE mit verfügbaren 34 HE für Datenspeicher, 2-HE-Servern mit 24 x U.3 TLC und 36 x E3 voraus. S QLC-Datenträger pro Server. Berechnete Arbeitszyklen zur Erzielung eines äquivalenten Durchsatzes pro TB: 20 % für TLC-Array, 38,9 % für reine QLC-Lösung. Bei beiden RAID1-Spiegelung und Erneuerung nach 5 Jahren. Wichtige allgemeine Annahmen für die Kosten: Energiekosten = 0,15 USD/kWh, PUE-Faktor = 1,60, Anschaffungskosten für leeres Rack = 1200 USD, Systemkosten = 10.000 USD, Rack-Kosten für die Bereitstellungsdauer = 171.200 USD. Die Berechnungen basieren auf Schätzungen der Gesamtbetriebskosten von Solidigm mit Stand vom März 2023 unter Verwendung des internen Betriebskosten-Abschätzungstools von Solidigm.

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