Datacenter ssd что это
Ситуация на рынке стремительно начала меняться после появления твердотельных SSD, обеспечивших увеличение скорости передачи данных, однако новые диски также имеют свои особенности, которые нужно учитывать при выборе.
Ещё совсем недавно основным выбором накопителей для корпоративных дата центров были классические жёсткие диски с интерфейсом SAS — Serial Attached SCSI. При скорости вращения шпинделя 15 тыс. об/мин они передавали от 12 до 24 Гбит/с, имели в своём составе контроллеры с поддержкой коррекции ошибок и приличные показатели безотказной работы. Нынешние технологии могут предложить намного больше, особенно если знать, что и зачем выбирать.
Технологии: SLC, MLC, TLC
В отличие от жёстких дисков, где для хранения данных использовались вращающиеся магнитные пластины, а специальная головка с шаговым двигателем считывала с них магнитный заряд, в SSD для этой цели используются полупроводниковые элементы. Отсутствие движущихся элементов имеет массу преимуществ, но и тут есть свои недостатки: ресурс памяти.
Современные SSD построены на базе технологии NAND, которая была изобретена японским профессором Фудзио Масуока (Fujio Masuoka), работавшим в корпорации Toshiba. Одна из главных характеристик NAND-памяти — гарантированное количество циклов перезаписи, после которого ячейки могут искажать информацию или просто отказывать из-за постепенного износа (деградации) полупроводниковой структуры, хранящей данные.
Для каждого типа флеш-памяти имеется ограничение циклов перезаписи. Это число определяет, сколько конкретно раз можно изменить значения ячейки флеш-памяти, прежде чем ее износ будет представлять опасность для данных. Показатель варьируется в зависимости от типа памяти: SLC, MLC или TLC.
Кол-во циклов перезаписи
90 000 — 100 000
Примерное время жизни диска MLC, на который каждый день записывается на 20 Гб информации с коэффициентом перезаписи 6, составляет более 13 лет. На практике ресурс конкретного SSD диска зависит не только от флеш-памяти, но и от алгоритмов, которые использует контроллер в циклах записи-перезаписи.
Перед записью данных на SSD нужно подготовить место, удалив при необходимости старые страницы, чтобы потом записать в чистый блок всю реорганизованную структуру. В итоге реальный объём операций записи/перезаписи ячеек флеш-памяти всегда больше объёма операций, которые инициализирует пользователь, ведь даже добавление пары байт в некоторых случаях приведёт к очистке и последующей записи всего блока. Именно поэтому время жизни диска зависит от алгоритмов, которые реализованы в контроллере.
В SSD-накопителях KIOXIA используется памяти и контроллер собственной разработки, что позволяет оптимальным образом настроить параметры их работы и обеспечить длительный срок службы и приемлемую стоимость. В качестве примера такого решения можно рассмотреть линейки SSD-накопителей KIOXIA CD6-V и CD6-R, которые построены на базе 96-слойной 3D TLC памяти, также произведённой KIOXIA, что обеспечивает дискам ресурс, подходящий для гипермасштабируемых дата-центров.
Интерфейс: SATA или PCI-E
Скорость работы SSD диска определяется в первую очередь интерфейсом его подключения:
для SATA III максимальная реальная пропускная способность интерфейса не превышает 600 МБ/с, поэтому накопители SSD с таким интерфейсом используют там, где требуется обратная совместимость и нет необходимости в высоких скоростях;
для PCI-E 3.0 x4 реальная пропускная способность составляет около 31.5 Гбит/с (3900 Mб/с);
для PCI-E 4.0 x4 реальная пропускная способность составляет около 63 Гбит/с (7877 Mб/с).
Диски с интерфейсом SATA III стоят дешевле аналогичных моделей с интерфейсом PCI-E, поскольку в них используется более простая версия TLC-памяти. Например, серия накопителей HK6-V, созданная для горизонтально масштабируемых дата-центров, обладает низкими задержками, стабильной производительностью и уменьшенным энергопотреблением, но при этом использует 64-слойную 3D TLC память BiCS FLASH. Лучшим выбором для высоконагруженных систем будет серия CD6-V c интерфейсом PCI-E 4.0 x4.
Показатели надёжности: TBW, DWPD, MTBF
Важными параметрами, на которые следует обращать внимание при выборе SSD для ЦОД, являются параметры их надёжности. Среди них можно выделить такие как Total Bytes Written (TBW), Drive Writes Per Day (DWPD) и более привычный параметр Mean Time To Failure (MTTF).
TBW показывает, какой объём информации может быть гарантированно перезаписан без ошибок. Обычно он составляет от десятков терабайт до десятков петабайт. Чтобы рассчитать время жизни диска на основе TBW, нужно разделить его на объём ежедневно перезаписываемых данных.
TBW диска составляет 100 Тб, ежедневный объём записи 25 Гб. Тогда 102400/25 = 4096 дней или 11,2 года. Однако при этом нужно понимать, что количество ежедневно перезаписываемых данных — довольно неточный параметр, особенно в долгосрочной перспективе.
DWPD показывает, сколько раз в день можно перезаписать накопитель целиком за определённый период времени, в качестве которого обычно берётся гарантия производителя диска (3 года или 5 лет). Формула для расчёта DWPD:
Допустимое количество перезаписей всего объёма накопителя в день = (TBW твердотельного накопителя в TБ × 1000) / (365 дней × Количество лет × Ёмкость твердотельного накопителя пользователя в ГБ)
Чем выше значение DWPD, тем более высокий уровень выносливости имеет диск. Например, модели дисков KIOXIA для дата-центров имеют DWPD от 1 до 3 MTTF — параметр, который теоретически должен показывать среднее время до того, как произойдёт отказ диска. Однако в случае с SSD MTTF измеряется как вероятность выхода из строя одного из выпущенных дисков в течение заявленного для данного типа дисков гарантийного срока. Таким образом, не стоит рассчитывать, что до первого сбоя диск проработает 2,5 млн часов.
Энергопотребление, шифрование и другие бонусы
При построении дата центров важное значение имеют не только показатели скорости и надёжности дисков, но и такие характеристики, как энергопотребление, тепловыделение, а также средства обеспечения безопасности данных.
Например, серия SSD-накопителей для ЦОД KIOXIA CD6 имеет пониженное тепловыделение при активном энергопотреблении от 13 до 19 Вт. Шесть режимов управление питанием позволяют гибко настраивать результирующее энергопотребление при развёртывании в хранилищах высокой плотности. Кроме того, эти накопители оснащены защитой от отказов электропитания PLP и системой сквозной коррекции данных.
Для обеспечения безопасности данных накопители KIOXIA поддерживают функции мгновенного безопасного удаления информации Sanitize Instant Erase, в том числе Crypto Erase, а также функцию самошифрования (SED).
Заключение
Накопители SSD на сегодняшний день являются оптимальным выбором при построении корпоративного дата центра. Они компактны, обладают низким энергопотреблением и тепловыделением, высочайшими скоростными характеристиками и отличной надёжностью при адекватной стоимости.
В совокупности эти характеристики позволяют использовать диски SSD как в скоростных хранилищах высокой ёмкости для работы с большими данными, так и в гипермасштабируемых дата центрах для высокопроизводительных вычислений.
Появилась информация о новой линейке SSD Intel для датацентров, в том числе на базе памяти QLC 3D NAND, позволяющей создать носители невиданной прежде емкости – у топовой модели заявлен объем ни много ни мало 32 Тб. Начинается все с моделей поменьше, хотя и 8 Тб SSD – звучит солидно.
Количество слоев также постоянно увеличивается. 3D NAND чипы первого поколения обладали 24 слоями, те, о которых мы говорим в этом посте — уже 64. Технология производства 96-слойных NAND уже разработана — это будет следующий шаг. Исследователи утверждают, что 100 слоев — это еще не предел.
Вернемся, однако, к накопителям. SSD Intel для датацентров теперь четко разделены на классы в зависимости от их предназначения. Выглядит это следующим образом.
Серия | Интерфейс | Позиционирование |
---|---|---|
Intel Optane DC SSD Series | PCIe | Производительность |
Intel SSD D7 Series | PCIe | Смешанная нагрузка, стандартная наработка |
Intel SSD D5 Series | PCIe | Накопители повышенной емкости |
Intel SSD D3 Series | SATA | Аналоги представленных моделей |
Intel SSD D1 Series | SATA/PCIe | Начальный уровень |
Дебютный объем Intel SSD D5-P4320 – 7.68 Тб, используется 8 терабайтных чипов, выполненных, как уже говорилось, по 64-слойной QLC NAND технологии. Intel и Micron стали первыми, кто вывел на рынок QLC; остальные игроки решили дождаться следующего поколения. Как представитель QLC, D5-Р4320 предназначен в основном для чтения и имеет довольно низкую производительность записи (в том числе и из-за того, что в нем отсутствует SLC-кеш).
Диски объемом более 8 Тб появятся в продаже в конце этого года, модель будет называться D5-P4326, иметь емкость 16, 32 Тб и формат U.2 или «линеечный» EDSFF (Enterprise & Datacenter SSD Form Factor). Предполагается, что моделью Р4320 будут заменяться существующие SSD, тогда как Р4326 будет использоваться для создания высокоплотных систем хранения – в одном юните можно разместить хранилище объемом до 1 Пб QLC NAND в формате EDSFF.
Итак, представленный ранее Intel в виде стандарта «линеечный» форм-фактор накопителей сейчас стал индустриальным стандартом EDSFF. В связи с этим сейчас ведутся работы по унификации дизайна. Стандарт описывает как короткие, так и длинные «линейки» с шириной от 9.5 мм для ультраплотной компоновки до 18 мм для комфортного воздушного охлаждения.
В линейке SATA SSD QLC моделей мы пока не наблюдаем. Семейства D3-S4510 и D3-S4610 включают SSD объемом от 240 Гб до 3.84 Тб, в следующем году в них появятся накопители объемом 7.68 Тб. Это будет замена SSD первого поколения DC S4500 и DC S4600.
Спецификации и информация о стоимости новых продуктов будут публиковаться по мере их выхода на рынок.
Есть люди, которые любят использовать качественные комплектующие из корпоративного сегмента в быту. Они хотят быть уверенными в том, что их SSD не накроется внезапно из-за сбоя по питанию или write amplification при ежедневном скачивании огромных 4K-торрентов на фрагментированный NTFS-раздел с размером кластера 4K или при очередной компиляции Gentoo из исходников.
Конечно, такие опасения редко сбываются на практике, однако очень приятно пользоваться SSD с Power Loss Protection (1, 2, 3), который имеет практически безграничный ресурс записи. И даже когда ёмкость его станет малой для текущих задач, он всё равно может быть использован как флэшка или как дополнительный диск, подарен или продан.
В этой статье приведён список корпоративных SSD ёмкостью 1.92ТБ, которые сейчас подешевели до уровня потребительских SSD ( < $300), но обладают ресурсом записи от 2 Петабайт и выше.
Итак, благодаря недавнему обвалу цен на SSD, мы можем позволить себе ставить серверные многотерабайтные монстры в домашние ПК и ноуты.
Сам интерфейс SATA III уже давно не развивается, поэтому SSD, выпущенные для корпоративного использования несколько лет назад, всё так же хорошо подходят для апгрейда ноутбуков или десктопа с SATA-интерфейсом, но цена на них упала в разы.
Данный размер ~2ТБ я считаю оптимальным при апгрейде старой системы:
- Это максимальный размер, который поддерживает MBR. Поэтому если ваш биос не поддерживает UEFI, то это ваш вариант. Вы прокачиваете вашу дисковую подсистему до потолка (актуально для ноутбуков с единственным диском).
- У этих дисков размер сектора 512 байт, что даёт возможность их использовать с любым софтом. Даже с Windows XP.
- Защитой по питанию. При сбоях по питанию танталовые (реже керамические) конденсаторы обеспечивают SATA SSD энергией, достаточной для записи кеша, чтобы ФС не развалилась.
- Стабильностью скоростных характеристик. У потребительских часто используется SLC-кеш, после заполнения которого скорость может значительно упасть.
- Производители сортируют кристаллы flash-памяти по качеству. В корпоративные SSD ставятся самые лучшие.
- Иногда используется MLC-память вместо более дешёвой TLC, 3D-NAND TLC, QLC.
В этой таблице есть SSD не только с MLC, а иначе осталось бы всего 2 строчки.
Для того, чтобы понять, какие скорости мы получим после апгрейда, я приведу несколько скриншотов из CrystalDiskMark 6.0.2. У многих устаревших материнских плат отсутствует интерфейс SATA III, поэтому я добавлю несколько результатов, полученных на SATA II и SATA I.
Toshiba HK4R 1.92TB | |
---|---|
SATA II Intel ICH10R SATA AHCI | SATA III AMD SB7x0/SB8x0/SB9x0 SATA AHCI |
Удивительный факт — контроллер SATA II оказался настолько удачным, что превзошёл контроллер SATA III в однопоточном тесте случайного чтения/записи с глубиной очереди 1.
Представляет интерес разница между производительностью SATA I (который ещё встречается на старых матерях) и SATA III.
SanDisk CloudSpeed Eco II 1.92TB | |
---|---|
SATA I Intel 82801GBM/GHM (ICH7-M Family) SATA AHCI | SATA III AMD SB7x0/SB8x0/SB9x0 SATA AHCI |
На этот раз победа SATA III более убедительна. Однако при случайном доступе в 1 поток с глубиной очереди 1 разница не превышает 20%.
К сожалению, я не смог достать для тестов все SSD из вышеприведённой таблицы. Поэтому последняя картинка:
Samsung PM863 1.92TB |
---|
SATA III AMD SB7x0/SB8x0/SB9x0 SATA AHCI |
Выводы
1.92TB SSD с ресурсом, измеряемым в петабайтах, по цене пользовательских SSD удовлетворят любого дата-параноика и прекрасно подходят для апгрейда ноутбуков и настольных компьютеров с SATA-интерфейсом.
P.S. За изображение спасибо TripletConcept.
P.P.S. Замеченные ошибки направляйте в личку. Повышаю за это карму.
Как и было обещано в публикации «Целесообразность и преимущества применения серверных накопителей, построение RAID-массивов, стоит ли экономить и когда?», остановимся более подробно на проблеме выбора твердотельных накопителей. Но в начале немного теории.
Твердотельные накопители (Solid State Drives, SSD) — накопители, ориентированные на обеспечение минимальной latency (задержки до начала непосредственно операции чтения или записи) и большого количества IOPS (Input/Output Operations per Second, операций ввода/вывода в секунду). Выбирая SSD пользователь ориентируется прежде всего на то, на сколько быстрым будет накопитель для решения его задачи и на сколько надежным будет хранение данных на нем.
Твердотельные накопители состоят из NAND-микросхем, которые образуют массив памяти, они лишены недостатков HDD-дисков, так как нет движущихся частей и механического износа, за счет чего и достигается высокая производительность и минимальная latency (в жестких дисках основная задержка связана с позиционированием головки). Каждая ячейка памяти может быть перезаписана определенное количество раз. Операции чтения не оказывают влияния на износ SSD. В основном применяют три основных типа чипов NAND: SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell) и TLC (Three Level Cell) — чипы с одноуровневыми, многоуровневыми и трехуровневыми и ячейками. Соответственно ячейки в SLC могут использовать два значения напряжения 0 или 1 (могут хранить 1 бит информации), в MLC 00, 01, 10 или 11 (хранят 2 бита информации), в TLC 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 или 111 (хранят 3 бита). Становится понятно, что чем больше значений может принимать ячейка, тем больше увеличивается вероятность некорректного считывания этого значения, тем больше времени требуется на коррекцию ошибок, тем больше информации может хранить накопитель. Именно по этой причине TLC требует большего объема ECC (Error Correction Code). В то же время, количество циклов перезаписи падает с увеличением плотности хранения информации и максимально в SLC и потому эта память самая быстрая, так как считывать одно из двух значений гораздо проще.
Теперь немного об особенностях самих микросхем. Память NAND, в отличии от NOR, применяемой во флешках, является более экономически выгодной и имеет ряд преимуществ и недостатков. Преимущества заключаются в гораздо большей емкости массива, возможности более эффективного последовательного чтения. Недостатки заключены в режиме постраничного доступа, отсутствии случайного доступа к данным, появлении дополнительных ошибок за счет большой плотности записи данных в ячейки. Каждая NAND-микросхема разделена на страницы 512 или 256 КБ, те же в свою очередь на блоки размером 4КБ. Возможно осуществлять чтение с отдельных страниц и запись, при условии, что они пусты. Однако, как только информация была помещена, ее невозможно перезаписать, пока не будет стерт весь блок страниц. В этом и состоит основной недостаток, оказывающий огромное влияние на эффективность записи и износ накопителя, так как NAND-микросхема имеет ограниченное количество циклов перезаписи. Для обеспечения равномерного износа всех ячеек, равномерной утилизации накопителя, контроллер перемещает записываемые данные с места на место при записи, тем самым увеличивая влияние WAF (Write Amplification Factor) на работу SSD, благодаря которому количество действительно записываемой информации гораздо больше, нежели логической, записываемой пользователем, в следствии чего уменьшается показатель случайного чтения. По сути данные перемещаются с места на место более одного раза, так как информация в памяти должна быть стерта перед повторной записью и чем более эффективно реализован алгоритм WAF, тем дольше проживет накопитель.
Технология Over-Provisioning позволяет оптимизировать основной недостаток, связанный с записью / перезаписью и улучшить производительность, увеличить срок жизни накопителя. Она заключается в том, что на каждом из накопителей выделяется область, недоступная для пользователя, которую использует контроллер для перемещения данных, тем самым выравнивая показатели износа ячеек, так как для стирания ячейки 4КБ требуется стереть всю строку ячеек (на 256 или 512 КБ), что логичнее выполнять в фоновом режиме, используя для записи в первую очередь неразмеченную область. Легко понять, что чем больше область ОР, тем проще контроллеру будет выполнять возложенные на него функции, тем меньше будет WAF и эффективнее будет случайная запись и случайное чтение. Производитель закладывает под ОР от 7% до 50% от объема накопителя, за счет чего значительно увеличивается скорость записи, что видно с графиков, представленных ниже (ОР 0%, 12%, 25%, 50%).
Как видим из графиков, производительность значительно повышается уже при ОР 25% и выше. Большинство производителей SSD позволяют управлять этим параметрам, у того же Samsung есть полезная утилита для этих целей:
В чем же отличие серверного и desktop-накопителя? Самое важное отличие заключается в том, насколько эффективна работа с операциями записи в непрерывном режиме, а это, в основном, определяется типом чипа, применяемыми алгоритмами и областью Over-Provisioning, которая выделена производителем. К примеру для Intel 320 серии Over-Provisioning составляет 8% от емкости его микросхем, а для Intel 710, накопителя вроде бы как с идентичным типом чипа — 42%. Более того, Intel рекомендует еще минимум 20% оставить неразмеченными при создании раздела, чтоб они также автоматически могли быть использованы под Over-Provisioning, даже на серверных накопителях, где уже выделено 42%. Это удлинит срок жизни накопителя до 3-х раз, так как уменьшится WAF, и повысит производительность записи до 75%.
Но чем же принципиально отличаются декстопные накопители от серверных? Возьмем для примера накопители Intel 320 и 520 — хорошие десктопные твердотельные накопители, в последнем применена «хитрость» в виде контроллера LSI SandForce, который сжимает записываемые данные и передает их на накопитель уже в сжатом виде, таким образом увеличивая скорость записи. И сравним их с серверным накопителем Intel 710 серии.
Inte отличается от других производителей тем, что пишет технические характеристики довольно подробно и честно и мы всегда можем знать производительность в разных режимах использования накопителя, что как раз очень полезно в нашем случае. Именно потому мы выбрали их для сравнения, пусть, какие-то уже сняты с производства и есть более новые модели, но не в этом суть. Наша цель — понять отличия и принципы выбора, которые, вне зависимости от апдейтов, сильно не изменились.
Случайное чтение (участок 8 ГБ) — 38000 IOPS
Случайное чтение (участок 100%) — 38000 IOPS
Случайная запись (участок 8 ГБ) — 14000 IOPS
Случайная запись (участок 100%) — 400 IOPS
То есть, если мы занимаем на нашем SSD-накопителе на 120 ГБ всего лишь 8, отводя более 90% емкости под Over-Provisioning, то показатели случайной записи довольно хороши и составляют 14 KIOPS, если же мы используем все пространство — всего лишь 400 IOPS на случайную запись, производительность падает в 35 раз и оказывается на уровне пары хороших SAS-дисков!
Вывод — десктопный диск будет жить довольно долго на небольших объемах данных и по скорости может обеспечить довольно хорошие результаты в случае наличия большого пространства под Over-Provisioning. Когда это выгодно? Допустим есть база данных, та же 1С, к которой требуется доступ 10-20 пользователям. База имеет объем 4 ГБ. Более 90% емкости накопителя отводим под Over-Provisioning и размечаем только необходимое, с небольшим запасом, скажем, 8 ГБ. В результате имеем довольно хорошую производительность и экономичность решения с очень хорошим показателем надежности. Конечно, в случае 40-50 пользователей 1С, все же лучше будет использовать серверный накопитель, так как при непрерывной нагрузке показатели все же будут падать у десктопного SSD.
Стоит также отметить, что серия 320, хоть и считается десктопной, но на самом деле является полусерверной, так как помимо прочего накопитель содержит суперконденсатор, который в случае отключения питания позволяет сохранить данные из кеша самого диска. А вот 520-ка этого не имеет. Потому очень важно обращать внимание и на такие особенности при выборе накопителей. Таким образом, серия 320 будет хоть и медленнее, нежели 520, но зато надежнее.
Справедливо будет поговорить и о накопителях от других популярных производителей — Seagate и Kingston. Чем они отличаются? Seagate Pulsar, в отличии от рассматриваемых накопителей выше, имеет интерфейс SAS, а не SATA и это является его основным преимуществом. У твердотельных накопителей с интерфейсом SATA есть контроллер сохранности данных на накопителе, есть контроллер сохранности данных на самом контроллере, но вот то, что происходит с данными на этапе их передачи, отслеживается недостаточно хорошо. Интерфейс SAS решает эту проблему и полноценно контролирует канал передачи и в случае какой-то ошибки из-за той же наводки — исправит ее, SATA-интерфейс — нет. Кроме того, тут используются преимущества надежности самого интерфейса SAS, когда вместо 512 пишется 520 байт, вместе с 8 байтами четности. Помимо прочего можем использовать преимущества дуплекса SAS-интерфейса, но где это может быть использовано — лучше будет осветить в отдельной публикации.
Что же касается серии накопителей Kingston — это не только надежные накопители, но и весьма производительные. До недавнего времени их серверная серия была одной из самых быстрых, пока на рынке не появился Intel 3700. При этом цена на эти накопители довольно приятна, соотношение цена / производительность / надежность, является, пожалуй, наиболее оптимальными. Именно по этой причине в «новой» нашей линейке серверов в Нидерландах, с которыми мы начали распродажу, мы предложили именно эти накопители, обеспечив тем самым довольно интересное ценовое предложение, в результате которого, серверов c этими накопителями, осталось совсем немного:
В этих накопителях 8 чипов по 32 ГБ, образуют суммарный объем в 256 ГБ, около 7% емкости выделено под Over-Provisioning, чистая квота одного накопителя выходит равной 240 ГБ. SandForce контроллер оказывает положительное влияние на прирост производительности в случае работы с компрессируемыми данными, а именно базами данных и зачастую удовлетворяет потребности в IOPS для 95% наших клиентов. В случае же некомпрессируемых данных или данных с большой энтропией, таких как видео, пользователи в основном используют его больше для раздачи контента, нежели для записи, а на чтение производительность не падает столь значительно, что также удовлетворяет потребности большинства пользователей, а если требуется обеспечить большую производительность на запись — достаточно увеличить Over-Provisioning. Как видно из графика, прирост производительности для данных с нулевой компрессией (энтропия 100%) при росте Over-Provisioning, максимальный:
Стоит отметить еще честность производителя, тесты очень консервативны. И зачастую реальные результаты оказывались выше гарантируемых на 10-15%.
А для тех, кто нуждается в большей емкости, мы приготовили спец. предложение:
Трафик можно увеличить, также, как и канал, апгрейды доступны по очень приятным ценам:
1 Gbps 150TB — +$99.00
1 Gbps Unmetered — +$231.00
2 Gbps Unmetered — +$491.00
Что же касается использования твердотельных накопителей в RAID-массивах, не будем повторятся об особенностях их использования в RAID, существует волшебная авторская статья amarao, которую я рекомендую к прочтению SSD + raid0 — не всё так просто и которая поможет сформировать полноценное понимание. В этой же статье расскажу немного о SSD-накопителях с интерфейсом PCI-Express, в котором уже используется встроенный RAID-контроллер. В случае задачи построения очень быстрого решения, скажем, для нагруженной биллинговой системы, такие накопители незаменимы, так как способны обеспечить сотню KIOPS на запись и более, а также, что очень важно, очень низкую латентность. Если латентность большинства твердотельных накопителей находится в пределах 65 микросекунд, что в 10-40 раз лучше показателей латентности жестких дисков, то у топовых SSD PCI-Express достигаются значения 25 микросекунд и менее, то есть практически скорость RAM. Конечно, за счет самого интерфейса PCI-Express идет снижение быстродействия, по сравнению с RAM, тем не менее, в скором времени ожидаются заметные улучшения в плане латентности.
Емкость накопителя с интерфейсом PCI-Express набирается «банками памяти», на плате уже имеется SandForce чип, а также аппаратный RAID-контроллер. То есть это уже зеркало со скоростью реакции 25 микросекунд со скоростью записи более 100 KIOPS, которое имеет очень высокую надежность. Эффективная емкость таких накопителей, как правило невелика и может составлять 100ГБ. Цена — также довольно внушительна (7000-14000 евро). Но в случае, как уже отмечалось, нагруженных биллинговых систем, совсем нагруженных баз данных, а также с целью быстрого формирования бухгалтерских отчетов 1С в крупных компаниях (скорость построения возрастает почти на 2 порядка, в 100 раз быстрее) — такие решения незаменимы.
Пока что мы можем предложить такие решения лишь в custom-built серверах при гарантии долгосрочной аренды, так как спрос довольно ограничен и далеко не каждый будет согласен платить столь внушительные деньги за производительность, к слову, не для каждого это и целесообразно. Возможно позднее, в отдельной публикации, мы рассмотрим подобные решения более обширно, если будет соответствующий интерес от бизнес-абонентов.
Появилась информация о новой линейке SSD Intel для датацентров, в том числе на базе памяти QLC 3D NAND, позволяющей создать носители невиданной прежде емкости – у топовой модели заявлен объем ни много ни мало 32 Тб. Начинается все с моделей поменьше, хотя и 8 Тб SSD – звучит солидно.
Количество слоев также постоянно увеличивается. 3D NAND чипы первого поколения обладали 24 слоями, те, о которых мы говорим в этом посте — уже 64. Технология производства 96-слойных NAND уже разработана — это будет следующий шаг. Исследователи утверждают, что 100 слоев — это еще не предел.
Вернемся, однако, к накопителям. SSD Intel для датацентров теперь четко разделены на классы в зависимости от их предназначения. Выглядит это следующим образом.
Серия | Интерфейс | Позиционирование |
---|---|---|
Intel Optane DC SSD Series | PCIe | Производительность |
Intel SSD D7 Series | PCIe | Смешанная нагрузка, стандартная наработка |
Intel SSD D5 Series | PCIe | Накопители повышенной емкости |
Intel SSD D3 Series | SATA | Аналоги представленных моделей |
Intel SSD D1 Series | SATA/PCIe | Начальный уровень |
Дебютный объем Intel SSD D5-P4320 – 7.68 Тб, используется 8 терабайтных чипов, выполненных, как уже говорилось, по 64-слойной QLC NAND технологии. Intel и Micron стали первыми, кто вывел на рынок QLC; остальные игроки решили дождаться следующего поколения. Как представитель QLC, D5-Р4320 предназначен в основном для чтения и имеет довольно низкую производительность записи (в том числе и из-за того, что в нем отсутствует SLC-кеш).
Диски объемом более 8 Тб появятся в продаже в конце этого года, модель будет называться D5-P4326, иметь емкость 16, 32 Тб и формат U.2 или «линеечный» EDSFF (Enterprise & Datacenter SSD Form Factor). Предполагается, что моделью Р4320 будут заменяться существующие SSD, тогда как Р4326 будет использоваться для создания высокоплотных систем хранения – в одном юните можно разместить хранилище объемом до 1 Пб QLC NAND в формате EDSFF.
Итак, представленный ранее Intel в виде стандарта «линеечный» форм-фактор накопителей сейчас стал индустриальным стандартом EDSFF. В связи с этим сейчас ведутся работы по унификации дизайна. Стандарт описывает как короткие, так и длинные «линейки» с шириной от 9.5 мм для ультраплотной компоновки до 18 мм для комфортного воздушного охлаждения.
В линейке SATA SSD QLC моделей мы пока не наблюдаем. Семейства D3-S4510 и D3-S4610 включают SSD объемом от 240 Гб до 3.84 Тб, в следующем году в них появятся накопители объемом 7.68 Тб. Это будет замена SSD первого поколения DC S4500 и DC S4600.
Спецификации и информация о стоимости новых продуктов будут публиковаться по мере их выхода на рынок.
Читайте также: