认识企业级QLC SSD,是理解还是误解?

文摘   2024-09-07 16:54   上海  

企业级QLC SSD已推出多年,其大容量、高性价比及适中的性能具有一定的优势,历经这些年的发展和推广,已有一定规模的部署。但今天,用户对企业级QLC SSD是足够的理解还是误解,我想二者都有存在,是“珍爱生命,远离QLC”还是“QLC他好我也好”?深入透彻的了解企业级QLC SSD,咱们就对比一下HDDTLC SSD,一探究竟。

比较HDD

显然,性能上QLC SSDHDD具有碾压性的优势(性能数据对比这里略过),容量上目前已量产的Solidigm QLC SSD单盘高达61.44TB,单盘几乎是已量产最大容量24TB HDD容量的2.x倍。

大容量带来的好处是:更少的硬盘数(也意味服务器上占用更少的PCIe Lanes数),部署更少的服务器数、更小的占地空间、更小的能耗及更高的性能(PCIe Gen4 NVMe vs SATA),以下图为例,某对象存储服务,使用了QLC SSD,相较HDD总拥有成本降低47%

较单盘而言,QLC SSD目前面临的挑战是,每GB价格是HDD6-10倍,这是目前取代HDD进度较慢的主要因素。HDD凭借成本上优势,依然占据数据中心数据总量的80%以上,主要应用于温存储对象存储S3和冷存储归档存储Glacier等业务中。

NAND成本角度来看,其堆叠层数依然可以继续增加,带来成本的不断下降,其下降速度将大于HDD成本下降的速度,未来追上HDDGB价格的3倍及以下需要一些时间。所以我们将答案留给时间,这一天到来之时,将是大容量QLC SSD大量部署之日。

比较TLC SSD

企业级QLC SSD相比较TLC SSD,对用户来说,带来的收益,QLC SSD每个单元从3 bits4 bits,增加了1/3的位数,可以简单认为相对TLC成本下降30%,对用户来说即单位GB采购成本低30%,但比较有争议和用户角度担忧的地方:
  1. QLC 3K PE vs TLC 7K/10K PE,更低的寿命。折算成SSD的DWPD(每日数据写入量),典型配置下的QLC SSD一般在0.3-0.5之间,7% OP TLC SSD的DWPD为1。

  2. 更低的读写性能,更高的QoS Latency。

  3. “似乎”更差的可靠性。

让我们从技术角度思考这些存在的“问题”,用户对于QLC SSD是理解还是误解?

1. 目前QLC SSD可以做到最高达0.5 DWPD,主流的TLC SSDDWPD一般为1,根据现实世界统计数据,99%的系统里一块SSD仅仅被用到15%的寿命,无论从DWPD角度是PBW角度,远远未到0.5 DWPD的写入量,那么寿命够用吗?当然管够。关于寿命,亦可参考以下统计数据:

2. QLC相对于TLC SSD,以PCIe Gen4 SSD为例,连续读和随机读性能基本上可以持平,连续写和随机写略差,0.6倍的关系。因此为QLC SSD找到合适的多读少写的场景,科学的评估合理的性能和“够用”的性能场景,真正为QLC SSD找到“安身”的场所,一定能让QLC SSD物尽其用,发挥出应有的价值。

性能

D5-P5430

D7-P5520

比例

连续读

Up to 7000MB/s

Up to 7100MB/s

1:1

连续写

Up to 3000MB/s

Up to 4200MB/s

0.7:1

随机读4K

Up to 970K IOPS

Up to 1100K IOPS

0.88:1

随机写4K

Up to 120K IOPS

Up to 220K IOPS

0.54:1

3. 表达可靠性的一个指标是年失效率,以SolidigmP4326P5316已经上线的部署为例,年失效率分别在0.2x%0.1x%,足以让用户用的安心和放心,是足够可靠和信赖的好伙伴。

以上三点,能让用户对QLC SSD有足够的理解,减少误解,可以发挥出QLC SSD应有的价值,物尽其用,为用户产生价值,做到“他好我也好”。同时毕竟采购成本的下降,给用户带来实实在在的好处,不香吗?

Solidigm企业级QLC SSD产品线从64NANDIntel P4320P4420P4326开始到最新的基于192NANDP5336P5430产品,性能上每代都有稳定的提升,可靠性上产品更可靠,寿命更长。
结尾

大容量QLC应用未完待续。

引用原文:

  • FMS 2023 – 20230809_FMAR-203-1_Sun_FINAL.pdf

  • FMS 2023 – 20230809_BMKT-203-1_Rahman.pdf


斯托瑞吉
《深入浅出SSD》作者。 分享: 1. 技术:SSD、UFS、NAND、DRAM、DIMM...等存储和内存知识。 2. 市场:国际及国内存储和内存市场行情及动态。 3. 其他:职场及生活分享。