Mit der Einführung von FlashArray//C-Systemen, die kostengünstige QLC-Flash-Chips verwenden, bietet Pure Storage Flash-Arrays mit hoher Kapazität an, die eine bisherige Barriere für Unternehmensspeicher durchbrechen.

In den Anfängen der Flash-Speicherrevolution arbeitete ich im Marketing für ein Unternehmen, das führend in der Hybridspeichertechnologie war – Systeme, die kostengünstige Festplattenlaufwerke mit hoher Kapazität mit gerade genug Flash-Speicher kombinierten, um eine Leistung auf Unternehmensniveau zu erzielen. Das waren aufregende Zeiten. Der Markt wuchs rasant, da viele Unternehmen feststellten, dass hybride Systeme einen hervorragenden Kompromiss darstellten – insbesondere für Workloads mit hoher Kapazität und Speicheranforderungen, die für reine Flash-Arrays unwirtschaftlich waren.

Diese Zeiten sind vorbei. Mit der Einführung von FlashArray//C-Systemen, die kostengünstige QLC-Flash-Chips verwenden, bietet Pure Storage® jetzt Flash-Arrays mit hoher Kapazität an, die die bisherige Barriere für Unternehmensspeicher durchbrechen. Mit Kosten pro Terabyte, die denen von Festplattenlaufwerken entsprechen oder diese sogar unterbieten.

Die Analysten aus der Speicherbranche sind sich einig, dass Flash-Speicher für die meisten Arbeitslasten niedrigere Gesamtbetriebskosten (TCO) als Festplatten bieten. Allerdings waren die Anschaffungskosten pro Terabyte bisher höher. Doch die technologische Innovation hat eine neue Generation von Flash-Chips hervorgebracht, die die Wirtschaftlichkeit von Solid-State-Speichern ins Wanken bringt.

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

Warum QLC?

Generell geht es darum, wie viele Datenbits in jeder winzig kleinen Zelle eines Flash-Chips gespeichert werden können. Die meisten Flash-Arrays verwenden derzeit Triple-Level-Cell-Chips (TLC), die drei Bits pro Zelle speichern. Eine neuere Generation, Quad-Level-Cell (QLC), kann – Sie ahnen es – vier Bits pro Zelle speichern.

Darüber hinaus ist die Herstellung von QLC-Flash-Chips wirtschaftlicher als die von TLC-Flash. Klingt gut, birgt aber zwei große Probleme:

  • QLC-Flash hat eine viel geringere Lebensdauer, die in der Regel auf weniger als 1.000 Programm-/Löschzyklen begrenzt ist. Das ist ein Zehntel der Ausdauer von TLC-Flash.
  • QLC-Flash ist weniger leistungsfähig, hat eine höhere Latenzzeit und einen geringeren Durchsatz als TLC.

Aufgrund dieser technischen Herausforderungen gibt es nur wenige QLC-basierte Speicher-Arrays auf dem Markt. Und die einzige Möglichkeit, mit der diese Arrays eine Leistung auf Unternehmensniveau erreichen können, ist Overprovisioning (wodurch die nutzbare Speicherkapazität verringert wird) oder das Hinzufügen einer persistenten Speicherebene (wodurch die Kosten erheblich steigen).

QLC und FlashArray//C

Was hat Pure also anders gemacht? Entscheidend ist, dass die Hardware- und Software-Ingenieure, die QLC-Unterstützung in FlashArray//C eingebaut haben, auf der einzigartigen vertikal integrierten Architektur von Pure aufbauen. Anstelle von Flash Solid-State Drive (SSD)-Modulen wie bei anderen Speicheranbietern verbinden die proprietären DirectFlash®-Module von Pure den Raw 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-Übersetzungsschicht verwenden, besteht DirectFlash in erster Linie aus Raw Flash. Die Flash-Übersetzung findet in der Software statt.

Diese Architektur ermöglicht es der Purity-Betriebsumgebung, die Daten mit äußerster Präzision zu planen und auf den Speichermedien zu platzieren und so die technischen Herausforderungen zu überwinden, die andere Anbieter eingeschränkt haben.

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

QLC-Optionen und Anwendungsfälle im Vergleich

Wenn Sie ein QLC-basiertes FlashArray//C mit der neuesten Generation von Festplatten vergleichen, werden Sie feststellen, dass die Anschaffungskosten tatsächlich direkt vergleichbar sind. Wenn Sie die Gesamtbetriebskosten berücksichtigen, ist FlashArray//C der klare Gewinner. Das liegt daran, dass die TCO-Berechnungen auch den Platz im Rack, die Stromversorgung, die Kühlung, das Personal und den Betrieb sowie den Austausch und die Reparaturen berücksichtigen. All-Flash-Speicher reduziert all diese Kosten aufgrund der höheren Datendichte, des geringeren Stromverbrauchs und der höheren Zuverlässigkeit im Vergleich zur drehenden Platte erheblich.

Und dann wird es noch interessanter: Erstens bietet Purity weitaus fortschrittlichere Datendienste als jeder andere Hybridspeicher. All diese Daten zu haben ist cool, aber ein KI-gesteuertes Speicherbetriebssystem, das den Prozess der Wertschöpfung aus diesen Daten automatisiert und vereinfacht, ist noch viel leistungsfähiger.

Und dann ist da noch die Konsolidierung von Killer-Apps und Workloads. In der Vergangenheit hat man einfach zwischen geschäftskritischen “Tier 1”-Anwendungen und allem anderen als “Tier 2” unterschieden. Heute jedoch führen viele hoch automatisierte Rechenzentren Tausende von Workloads mit nur wenigen manuellen Eingriffen aus und verlassen sich auf richtlinienbasierte QoS-Tools (Quality of Service), um sicherzustellen, dass jeder Benutzer eine für die jeweilige Aufgabe geeignete Latenz und einen entsprechenden Durchsatz erfährt.

Weiterhin gilt, dass einige Workloads leistungsabhängig sind und unterschiedliche Anforderungen an niedrige Latenzzeiten und hohen Durchsatz haben. 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 die Konsolidierung von Arbeitslasten auf einer einzigen Speicherplattform ermöglicht.

Weitere ideale Anwendungsfälle für kapazitätsoptimiertes FlashArray//C sind DevTest, moderne Datensicherung und Disaster Recovery. Effiziente Snapshots und Klonen, eine hohe Speicherkapazität, die wirtschaftlicher ist als hybride Arrays, und flexible RPO/RTO-Optionen sorgen dafür, dass All-Flash für alle Anforderungen im Rechenzentrum eines Unternehmens geeignet ist.

FlashArray//X bietet die gesamte Leistung, die für die anspruchsvollsten leistungsorientierten Workloads erforderlich ist, während FlashArray//C die Kapazität für praktisch unbegrenzten Speicher bietet. Und da Sie beides von einem einzigen Fenster in Purity aus steuern können, kann sich Ihr IT-Team mehr auf Innovationen und weniger auf die routinemäßige Speicherverwaltung konzentrieren.

Es ist meine Überzeugung, dass die Zeit der Hybrid-Arrays wirklich vorbei ist – die Ära des All-Flash-Rechenzentrums ist angebrochen.