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超大规模数据中心将是磁盘最后的栖息地

闪存技术正在经历着高歌猛进的发展,伴随着闪存在价格和性能方面的优势不断提升,伴随着磁盘容量提升加剧故障恢复方面的问题,可能再过几年闪存就真的能取代磁盘了。

GigaOm分析师Enrico Signoretti谈大容量磁盘

Enrico Signoretti表示,磁盘最早会从小型数据中心里消失,然后中型数据中心里也会渐渐消失,这些数据中心会用闪存和云资源,还有的企业会全部上云。

Enrico Signoretti认为,随着磁盘容量的不断提升,磁盘正在朝着50TB的方向前进,很明显,大容量磁盘是为像Facebook,eBay,阿里云,AWS,Azure这样的超大规模数据中心用户设计的。

大容量磁盘最大的问题是数据恢复时间会特别长,容量越大恢复时间越长,14TB磁盘的故障恢复时间大约需要一个礼拜,如果是50TB呢?

新出现的磁盘技术有些需要修改应用代码,这也是明显的成本问题,而随着闪存存储的价格变化,闪存的吸引力便与日俱增。

Signoretti认为,新技术带来的复杂性对于小企业来讲特别不划算。

比如说一个企业需要1个PB的存储,那其实就需要20块50TB的磁盘,如果加上奇偶校验和备用磁盘的话,大概需要24块,这样一套存储的吞吐带宽还不错,但是IOPS就比较惨了,更重要的是,企业还要面临非常高的数据重建时间,还有很高的数据丢失的风险。

如果企业不需要在本地搭建一个PB级别的冷存储,那么磁盘就彻底再见了,这些数据上云其实更划算,当然,这些企业会转向全闪存来计算热的业务数据。

NAND层数提升带来的变化

最近,西数和铠侠公布了112层3D NAND的最新消息,同时也开始评估转向112层的成本问题。在一封邮件中写道,在晶元成品率稳定后,112层NAND比现有的96层NAND的成本低30%。

Aaron Rakers表示西数和铠侠的112层3D NAND是两个56层3D NAND叠加起来的,而三星的128层是一个整体,西数和铠侠的NAND存储密度更高一些。简单计算下能看到西数和铠侠的密度比三星的128层NAND密度高10-15%,这将转变为成本方面的优势。

价格上更容易被接受,闪存的性能优势非常有吸引力。

从寿命来看,TLC的写入次数大约为3000,而QLC只有1000左右,从写入延迟来看,TLC有25μs,而QLC就达到了100μs,不过,这也比磁盘快多了,磁盘的寻道时间大约为8 – 12ms。

如今不断提升容量的磁盘都是面向nearline存储场景的,需要的是低或者中等的写访问频率。不过,当它采用了磨损均衡和OP等技术后,112层QLC NAND会比96层TLC更有竞争力。也就是说:3D NAND将对磁盘的优势领域形成冲击。

Aaron Rakers认为,100层以上的3D NAND很快将成为市场主流。

Aaron Rakers还表示,不断优化的控制器技术和软件将适应新NAND的特性,在未来几年都将加速QLC的普及。

Rakers还特别提到了下面这张3D NAND 路线图。

按照上图所示,在2022到2023年,3D NAND将进化到200-300层,成本将进一步降低,Rakers表示一直在看单位容量SSD与磁盘的价格比,2019年Q3,企业级SSD每GB成本是nearline磁盘的八倍,而在2018年,大约是9倍到19倍的样子。

Rakers在与一些业内人士交流中总结到,当价格为5倍的时候,企业级SSD将成为磁盘的强力替代品。同时,高容量企业级SSD的发展也将迎来拐点。

综合许多类似的报道中我们能看到,很多专家倾向于相信,当3D NAND进化到100多层以后,企业级SSD将开始在数据中心替代nearline磁盘,如果到了200层甚至300层之后,这一趋势将更加明显。

超大规模数据中心将是磁盘最后的栖息地,因为超大规模数据中心的软硬件架构可以用大容量磁盘来获取更高的性价比优势,而别人不行。

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