In den frühen Tagen der Flash-Speicher Revolution arbeitete ich im Marketing für ein Unternehmen, das führend auf dem Gebiet der hybriden Speichertechnologie-Systeme war, bei denen billige Festplattenlaufwerke mit hoher Kapazität und gerade genug Flash für eine Leistung auf Unternehmensebene kombiniert wurden. Das waren aufregende Tage. Der Markt wuchs rasant, da viele Unternehmen der Meinung waren, dass Hybride einen großartigen Kompromiss darstellten, insbesondere für Workloads mit hoher Kapazität und Speicheranforderungen, die für All-Flash-Arrays unwirtschaftlich waren.

Diese Zeiten sind vorbei. Heute, mit der Einführung von FlashArray//C-Systemen mit kostengünstigen QLC-Flash-Chips, bietet Pure Storage® Flash-Arrays mit hoher Kapazität, die eine grundlegende Barriere bei der Speicherung in Unternehmen durchbrechen – die Kosten pro Terabyte entsprechen oder übertreffen die Kosten von Festplattenlaufwerken.

Analysten der Speicherbranche sind sich einig, dass Flash-Speicher für die meisten Workloads niedrigere Gesamtbetriebskosten (TCO) als Festplatten bieten. Bisher waren die Anschaffungskosten pro Terabyte jedoch höher. Doch die technologische Innovation hört nie auf, und eine neue Generation von Flash-Chips bringt die Wirtschaftlichkeit von Solid-State Speicher ins Wanken.

Abbildung 1: QLC ist billiger als andere Flash-Typen, bietet jedoch eine geringere Ausdauer und Leistung. Am anderen Ende des Preis-Leistungs-Spektrums ist der Speicher der Speicherklasse (SCM) fast so schnell wie DRAM, aber diese Geschwindigkeit ist mit sehr hohen Kosten verbunden.

Warum QLC?

Alles hängt davon ab, wie viele Datenbits in jeder winzig kleinen Zelle auf einem Flash-Chip gespeichert werden können. Die meisten Flash-Arrays für Unternehmen verwenden derzeit TLC-Chips (Triple-Level Cell), die in jeder Zelle drei Bits speichern. Eine Quad-Level-Cell (QLC) der neueren Generation kann – Sie haben es erraten – vier Bits pro Zelle speichern.

Besser noch, es ist wirtschaftlicher, QLC-Flash-Chips herzustellen als TLC-Flash. Klingt großartig, abgesehen von zwei großen Problemen:

  • QLC-Flash hat eine weit geringere Lebensdauer, die typischerweise auf weniger als 1.000 Programmier-/Löschzyklen beschränkt ist. Das ist ein Zehntel der Lebensdauer von TLC-Flash.
  • QLC-Flash ist weniger leistungsfähig, mit höherer Latenzzeit und geringerem Durchsatz als TLC-Flash.

Aufgrund dieser technischen Herausforderungen gibt es nur wenige QLC-basierte Speicher-Arrays auf dem Markt. Und der einzige Weg, wie diese Arrays eine Leistung auf Unternehmensebene erreichen können, ist eine Überbereitstellung (was die Menge des nutzbaren Speichers verringert) oder das Hinzufügen einer persistenten Speicherebene (was die Kosten erheblich erhöht).

QLC und FlashArray//C

Was hat Pure also anders gemacht? Entscheidend ist, dass die Hardware- und Software-Ingenieure, die den QLC-Support in FlashArray//C eingebaut haben, auf der einzigartigen vertikal integrierten Architektur von Pure aufbauten. Statt Flash-SSD-Module (Solid-State-Laufwerke) wie bei anderen Speicheranbietern zu verwenden, verbinden Pure’s proprietäre DirectFlash®-Module rohen Flash über NVMe direkt mit dem FlashArray™ Speicher, was die Latenzzeit reduziert und den Durchsatz erhöht. Und im Gegensatz zu herkömmlichen SSDs, die einen Flash-Controller oder eine Flash-Übersetzungsebene verwenden, handelt es sich bei DirectFlash in erster Linie um Raw Flash. Die Flash-Übersetzung findet in der Software statt.

Diese Architektur ermöglicht es dem Purity Betriebssystem, Daten mit äußerster Präzision zu planen und auf den Speichermedien zu platzieren, wodurch die technischen Herausforderungen überwunden werden, die andere Anbieter eingeschränkt haben.

Ein häufiges Problem bei Flash-Speichern ist zum Beispiel die “Write amplification” . Zusätzlich zum Schreiben der Daten des Benutzers führt das System viele zusätzliche Schreibvorgänge für Metadaten oder Routinewartung durch, wodurch die Lebensdauer des Laufwerks verringert wird. Durch die Kontrolle der Daten auf Zellenebene (anstatt ein ganzes SSD-Modul zu adressieren) reduziert Purity die Write amplification erheblich und maximiert die Lebensdauer des Laufwerks.

Vergleich von QLC-Optionen und Anwendungsfällen

Wenn Sie ein QLC-basiertes FlashArray//C mit der neuesten Generation von Festplattenlaufwerken vergleichen, werden Sie feststellen, dass die Anschaffungskosten direkt vergleichbar sind. Wenn Sie die voll belasteten Betriebskosten berücksichtigen, ist FlashArray//C der klare Gewinner. Das liegt daran, dass die TCO-Berechnungen Rack-Platz, Strom, Kühlung, Personal und Betrieb sowie Austausch und Reparatur umfassen. Ein All-Flash-Speicher reduziert all diese Kosten aufgrund der höheren Datendichte, des geringeren Stromverbrauchs und der höheren Zuverlässigkeit im Vergleich zu Spinnrost erheblich.

Von da an wird es sogar noch interessanter. Erstens bietet Purity weitaus fortschrittlichere Datendienste als jeder Hybrid da draußen. Es ist cool, all diese Daten zu haben, aber ein KI-gesteuertes Speicherbetriebssystem zu haben, das den Prozess der Extraktion von Werten aus diesen Daten automatisiert und vereinfacht, ist viel leistungsfähiger.

Und dann ist da noch die Killer-Anwendungs-/Workload-Konsolidierung. In der Vergangenheit hat man einfach zwischen geschäftskritischen “Tier 1”-Anwendungen und allem anderen als “Tier 2” unterschieden. Heutzutage jedoch führen viele hochautomatisierte Rechenzentren Tausende von Workloads mit wenig manuellen Eingriffen aus und verlassen sich dabei auf richtlinienbasierte QoS-Tools (Quality of Service), um sicherzustellen, dass jeder Benutzer eine für die jeweilige Aufgabe geeignete Latenz und einen angemessenen Durchsatz erhält.

Eine bessere Perspektive ist, dass einige Arbeitslasten leistungsempfindlich sind, mit unterschiedlichen Anforderungen an niedrige Latenz und hohen Durchsatz. Andere wiederum sind kapazitätsorientiert und müssen mit sehr großen Datensätzen arbeiten. Für mittelgroße und große Unternehmen bietet Pure einen herausragenden geschäftlichen Nutzen, indem es ihnen ermöglicht, Workloads auf einer einzigen Speicherplattform zu konsolidieren.

Weitere ideale Anwendungsfälle für kapazitätsoptimierte FlashArray//C sind DevTest, moderne Datensicherung und Disaster Recovery. Effiziente Snapshots und Klonen, wirtschaftliche Speicherlösungen mit hoher Kapazität, die besser als Hybrid-Arrays sind, und flexible RPO/RTO-Optionen stellen sicher, dass Enterprise All-Flash alle Anforderungen des Unternehmensrechenzentrums erfüllen kann.

FlashArray//X bietet die gesamte Leistung, die von den anspruchsvollsten leistungsorientierten Workloads benötigt wird, während FlashArray//C die Kapazität für praktisch unbegrenzten Speicher bietet. Und da Sie beides in Purity steuern können, kann sich Ihr IT-Team mehr auf Innovationen und weniger auf die routinemäßige Speicherverwaltung konzentrieren.
Die Zeit von Hybrid-Arrays ist wirklich vorbei – die Ära des All-Flash-Rechenzentrums ist angebrochen.

Mit dem neuen QLC-basierten FlashArray//C erhalten Sie mehr Leistung für Ihr Geld und Ihr Rechenzentrum.