Quanto cambierà l'archiviazione aziendale in flash?

La memoria flash ha già avuto un impatto enorme sui dispositivi consumer, dagli smartphone all'elettronica di consumo fino alle unità a stato solido (SSD) in eleganti laptop, e alle applicazioni aziendali. Ma quando ho partecipato alla conferenza annuale di Storage Visions un paio di settimane fa, sono rimasto di nuovo colpito dalla quantità di flash utilizzata nei sistemi aziendali e dalle potenzialità per gli usi futuri in futuro.

Alcuni anni fa, c'era molta resistenza alla memoria flash nell'azienda a causa delle preoccupazioni sulla sua affidabilità e resistenza, in particolare con il flash di livello consumer (cella multi-livello o MLC). Ecco perché l'ondata iniziale di prodotti flash aziendali ha utilizzato il flash SLC a cella a singolo strato, che è costoso e disponibile solo in quantità limitate. Si scopre che con i controller e il software giusti, anche il flash MLC offre una resistenza sufficiente per la maggior parte delle applicazioni aziendali. A differenza dei dischi rigidi, che tendono a guastarsi casualmente, il flash tende a degradarsi nel tempo secondo uno schema prevedibile. Il passaggio da costosi SLC a MLC ha permesso alle aziende di implementare molto più flash.

In effetti, a questo punto, la stragrande maggioranza delle aziende utilizza il flash in uno o più punti nelle operazioni dei propri data center. Tutti i principali fornitori di array di archiviazione vendono in genere sistemi con una percentuale minima di archiviazione costituita da SSD basati su flash, utilizzati nelle cache e come livello di archiviazione più basso. La maggior parte ora offre anche array all-flash, seguendo le orme di pionieri come Pure Storage.

Pure Storage offre array all-flash che, a quanto si dice, possono costare meno dei tradizionali dischi rotanti perché offrono una riduzione dei dati - compressione al volo dei dati - nonché una maggiore velocità. In particolare, l'azienda punta ai successi con database di piccole e medie dimensioni, macchine virtuali e desktop virtuali (VDI). Conosco alcune aziende che hanno avuto abbastanza successo con tali implementazioni, in applicazioni come VDI o trading ad alta frequenza.

Inoltre, ora vediamo più flash anche nei server, inizialmente su soluzioni PCIe. È qui che inizialmente aziende come Fusion-io e Violin Memory hanno lasciato il segno, e stiamo vedendo molti più posti.

Più recentemente, ho visto soluzioni che collegano la memoria flash direttamente al canale DIMM tradizionalmente utilizzato dai rivenditori DRAM. I pionieri qui includono Diablo Technologies con la sua architettura MCS (Memory Channel Storage) e prodotti come ArxCis di Viking Memory e ULLtraDIMM di SanDisk. Questo è ora utilizzato in alcuni sistemi di IBM e mi aspetto di vederlo di più in futuro.

Ciò che mi ha impressionato di aver cambiato di più è il concetto che ora ci sono sempre più applicazioni che potrebbero andare in ambienti "tutto flash". In effetti, una delle note chiave dello spettacolo è stata chiamata "Abilitazione del centro dati All Flash" di John Scaramuzzo, direttore generale di SanDisk Enterprise Storage Solutions. (In precedenza era il presidente di SMART Storage, che è stato acquisito da SanDisk e ha utilizzato gran parte della tecnologia che è diventata ULLtraDIMM.)

In questa presentazione, Scaramuzzo ha parlato di come applicazioni come la virtualizzazione, il cloud computing e il calcolo in-memory stessero abilitando scenari all-flash. In effetti, ha affermato che il livello 0 è già diventato in gran parte flash e anche il flash sta diventando una parte più grande delle applicazioni di livello 1. Questo ha molto senso per me: sto ascoltando molte aziende che spiegano che negli ambienti virtuali la necessità di molte operazioni input-output al secondo (IOPS) rende il flash molto avvincente. Ciò sembra particolarmente vero nelle applicazioni desktop virtuali, in quanto è possibile inserire molte più sessioni VDI per server e non avere ancora problemi quando molti utenti accedono contemporaneamente.

Ciò che risaltava di più era la sua convinzione che il flash ora abbia più senso nelle applicazioni di livello 2, guidato da miglioramenti nei requisiti di densità, potenza e raffreddamento degli SSD, in particolare se osservati con un obiettivo Total Cost of Ownership (TCO). Anche se il costo grezzo per bit di flash è più elevato, ha suggerito che costi di supporto ridotti, potenza e raffreddamento inferiori, spazio per rack e pavimento ridotti e la necessità di un minor numero di array rendono più efficace l'uso del flash nel data center. Mentre il costo del flash continua a diminuire e le capacità aumentano, un "All Flash Data Center" diventa più realizzabile, ha affermato Scaramuzzo.

Ha parlato di come ora ci siano SSD da 2, 5 pollici con fattore di forma con 2 TB di spazio di archiviazione in grado di fornire più di 100.000 IOPS e ha affermato che il movimento verso la produzione di flash 3D NAND mostra come questo potrebbe ridimensionare a 64 TB o anche più nei prossimi anni, tutto senza perdere le prestazioni. Ha detto che questo ha permesso agli SSD di raggiungere i dischi rigidi in densità, offrendo tuttavia più velocità, meno energia e meno raffreddamento. Un anno fa, ha detto, la matematica per fare questo lavoro su base TCO non era possibile, ma ora lo è. Ha persino visto applicazioni di livello 3, come l'archiviazione, in grado di passare alla memoria flash, affermando che un cross-over era possibile nei prossimi 3-5 anni. Questo è un concetto di cui ho sentito parlare di più dai più grandi fornitori di cloud iper-scale.

È una visione interessante e non l'ho mai sentita articolata molto prima come soluzione aziendale, in parte perché su base bit per bit, l'archiviazione flash è ancora molto più costosa dei dischi rigidi; e poiché la capacità totale dei produttori di unità flash è molto inferiore rispetto ai produttori di unità disco.

In effetti, nelle conversazioni con i fornitori di dischi rigidi come Seagate, continuo a sentire come anche i dischi rigidi stanno migliorando la loro densità (se non la loro velocità) e come la capacità del settore dei dischi rigidi sia molto più grande, e i meriti dell'ibrido unità (che Seagate chiama SSHD) che combinano insieme un po 'di flash e un disco rigido.

Inoltre, ora ci sono soluzioni ibride sul lato dell'array di archiviazione che offrono funzionalità come la deduplicazione e la compressione in array costituiti da flash e dischi rigidi, come introdotti da aziende come Nimble Storage, Tegile e Tintri.

Queste soluzioni ibride arrivano generalmente a prezzi iniziali molto più bassi rispetto alle soluzioni all-flash. Sembra che ci siano tipi di applicazioni in cui all-flash ha senso (di solito quelli in cui funziona la compressione al volo e in cui sono necessari molti IOPS, inclusi molti database di medie dimensioni) e altri in cui non funziona 't (come database molto grandi o quelli con molte immagini o video, che sono già compressi.)

Joe Unsworth, vice presidente di Gartner Research per NAND Flash e SSD, sottolinea che gli array a stato solido stanno crescendo molto rapidamente, ma sono ancora una parte relativamente piccola del mercato e probabilmente rimarranno tali per il prossimo futuro. In effetti, vede il mercato di questi array basati su flash che passano da $ 782 milioni nel 2013 a $ 3, 6 miliardi nel 2017. Ma sottolinea che anche allora, questo sarebbe solo il 10 percento del mercato totale dell'array di archiviazione.

Appena considerato l'economia, mi sembra che i dischi rigidi costituiranno una grande parte dello storage - quasi certamente la maggior parte dei bit - per molto tempo a venire. Ma certamente vedo dove il flash renderà alcune applicazioni non solo più veloci, ma in realtà più convenienti.