Avec les lancements récents et les améliorations apportées aux gammes de produits de NetApp et Pure Storage, le stockage flash QLC s’est davantage mis à l’honneur.
QLC est un stockage flash cellulaire à quatre niveaux et permet une capacité et une densité beaucoup plus élevées dans les disques à semi-conducteurs (SSD).
Dans cet article, nous définirons le flash QLC, examinerons ce qui motive son adoption et examinerons les cas d’utilisation pour lesquels il est bon.
Qu’est-ce que le flash QLC ?
La technologie flash a évolué d’une cellule à un niveau (SLC) et d’une cellule à plusieurs niveaux (MLC) via une cellule à trois niveaux (TLC) – qui indiquent toutes le nombre de charges dans une cellule flash – à une cellule à quatre niveaux (QLC ) stockage flash.
QLC signifie qu’il stocke quatre bits par cellule et fournit 16 états binaires possibles, ce qui augmente la capacité par rapport aux générations précédentes.
Mais à chaque nouvelle génération de stockage, il y a un élément de « combien de temps pouvez-vous vous accrocher au ballon qui monte ? ».
En d’autres termes, avec tous ces niveaux de tension emballés dans des volumes de silicium de plus en plus petits, il y a de la place pour plus d’usure et plus de problèmes, ce qui peut entraîner une corruption des données, par exemple.
Les fabricants de baies de stockage gèrent cela en intégrant des gains d’efficacité dans les logiciels pour uniformiser l’utilisation des cellules – par exemple, le nivellement de l’usure. De plus, le flash QLC est destiné aux cas d’utilisation qui ne sont pas susceptibles d’être soumis à des volumes massifs de cycles d’entrée/sortie (E/S).
Cas d’utilisation du flash QLC
Le principal avantage de QLC est qu’il n’est pas bien adapté aux situations d’E/S élevées, vous ne l’utiliserez donc pas pour les bases de données transactionnelles.
Il convient comme solution de stockage pour les données auxquelles on accède moins fréquemment, qui met l’accent sur les lectures plutôt que sur les écritures, et avec une forte tendance vers les E/S séquentielles plutôt qu’aléatoires.
Mais étant à l’état solide plutôt qu’à disque tournant, QLC offre un accès beaucoup plus rapide que les disques durs (HDD) ne peuvent fournir.
Pour résumer cela en termes de charge de travail plus concrets, cela signifie des cas d’utilisation de stockage secondaire, tels que :
- Stockage pour les charges de travail analytiques où les ensembles de données en bloc nécessitent un accès rapide.
- Stockage des sauvegardes, où la majeure partie des données ne sera probablement pas accessible, mais quand c’est nécessaire, c’est nécessaire rapidement.
- En particulier, en cas d’attaque par rançongiciel, un client peut avoir besoin de restaurer très rapidement un grand nombre de données.
Mais notez que les produits de baie équipés de QLC peuvent différer en termes d’E/S, avec des disques contenant plus ou moins de cache pour fournir des produits qui offrent des disques qui varient en termes de temps d’accès qu’ils peuvent fournir.
Coût flash QLC
Un grand attrait du flash QLC est qu’il permet un stockage à l’état solide à plus haute densité et à moindre coût. Certains fournisseurs et analystes ont affirmé que le prix par gigaoctet (Go) de QLC était sur le point d’atteindre la parité avec les disques durs.
Il est difficile de trouver des données complètes sur les prix des disques accessibles au public, mais diskprices.com suit tous ceux qu’Amazon vend, il est donc possible d’analyser ces données pour les SSD de différents types.
Au moment de la rédaction, diskprices.com répertoriait 216 nouveaux SSD internes à vendre sur Amazon.com dans des capacités allant jusqu’à 8 To. Parmi ceux-ci, neuf étaient QLC, 30 étaient TLC et 159 n’étaient pas identifiés, mais nous pouvons supposer que la plupart d’entre eux sont MLC car il s’agit de la forme la plus répandue de type flash.
Et en fait, le prix par gigaoctet de cette source correspond à la densité de stockage offerte par les types de NAND proposés :
- MLC 10 cents par gigaoctet.
- TLC 9,6 cents par gigaoctet.
- QLC 9,2 cents par gigaoctet.
À titre de comparaison avec les disques durs, 268 nouveaux disques internes 2,5 pouces et 3,5 pouces jusqu’à 8 To ont été répertoriés par diskprices.com et ceux-ci sont sortis à :
- Disque dur SAS 5 cents par gigaoctet.
- Disque dur SATA 3,1 cents par gigaoctet.
Ces derniers sont répertoriés comme HDD, dont la plupart sont connectés en SATA si vous creusez dans la description.
Il s’agit d’un guide approximatif du coût brut par gigaoctet, mais n’inclut pas le coût total de possession des baies de stockage, ce qui peut réduire davantage les dépenses au cours de sa durée de vie. Il ne tient pas non plus compte de certains des disques les plus volumineux – produits de base et propriétaires – qui peuvent également faire baisser le prix par gigaoctet.
Flash QLC dans les produits de stockage
Quatre des six grands fabricants de baies de stockage proposent des options QLC dans des produits destinés à l’analyse et aux cas d’utilisation secondaires. HPE et Hitachi semblent être en mode attentiste.
Dell EMC a renommé son NAS scale-out Isilon en PowerScale en 2020 et le propose avec des disques QLC jusqu’à 30 To dans les modèles 100 % flash F900 et F600. Il cible les produits équipés de QLC pour les charges de travail d’analyse, de médias, d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique, ainsi que d’apprentissage en profondeur.
IBM peut équiper sa famille FlashSystem de disques QLC. Il a d’abord expliqué au monde comment il pouvait faire en sorte que QLC se comporte comme TLC en 2020 en utilisant ses modules FlashCore – qui sont des lecteurs QLC propriétaires – pour prolonger la durée de vie du lecteur en surveillant et en optimisant la santé des cellules flash au fil du temps.
NetApp a récemment lancé une nouvelle famille de baies de stockage flash QLC – la série C – destinée aux cas d’utilisation à plus grande capacité qui nécessitent également la vitesse du SSD. La série C de NetApp commence par trois options – les C250, C400 et C800 – qui évoluent respectivement jusqu’à 35 Po (pétaoctets), 71 Po et 106 Po.
Pure Storage a construit sa famille FlashBlade autour des lecteurs flash QLC, et ceux-ci se répartissent en deux séries, le //S et le //E, qui se différencient l’un de l’autre par leurs performances. FlashBlade//S intègre plus de cache dans les modules DirectFlash (propriétaires) pour de meilleures E/S, tandis que la variante //E s’oriente davantage vers la capacité que vers les performances.
En dehors des six grands, certains fournisseurs proposent des produits basés sur QLC.
Vast Data propose uniquement des QLC connectés à NVMe basés sur des baies. Pour atténuer les limites de QLC, Vast fait de son mieux pour séquentieliser le trafic avec une couche de mémoire de classe stockage qui façonne les E/S en modèles moins nombreux et moins aléatoires.
Pendant ce temps, NexSan offre une prise en charge des disques QLC dans ses plates-formes F de la série E, jusqu’à 15,36 To (téraoctets), et Beast Elite F, jusqu’à 7,68 To. La série E peut être utilisée comme extension pour la baie SAN/NAS unifiée Unity de NexSan.
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