如今已是2023年,从2018年英特尔推出第一款QLC SSD到现在已有四年多时间。不久后,Solidigm也即将发布第四代192层的QLC SSD产品,将进一步拓展QLC的使用场景。
此前,英特尔就是QLC的坚定拥趸,而现在,继承了英特尔和SK海力士衣钵的Solidigm仍是QLC的主要推手,也极有可能是PLC的主要推动者。
QLC SSD已为主流工作负载做好了准备
QLC曾面临一些非议,而在近日举办的中国闪存市场峰会上,Solidigm亚太区销售总监倪锦峰表示,QLC SSD已为主流工作负载做好了准备。
从市场应用来看,截止到2023年,QLC技术和产品在质量、可靠性、寿命等诸多方面得到广泛的验证,已在消费级和企业级应用崭露头角。
寿命方面,QLC SSD拥有足够的寿命适应绝大部分工作负载。现实世界中的很多工作负载,实际需要的SSD寿命远小于预期,大约99%的系统中,其实际寿命损耗最多15%。
在性能方面,QLC SSD和入门级TLC SSD的读性能相当。在大型互联网公司和存储厂商那里,把QLC应用到读密集型工作负载,或者针对写密集场景进行顺序化处理,这些做法都已不新鲜,毕竟已经做了好多年了。
具体场景方面,QLC SSD在CDN加速, Cloud DVR(Digital Video Recorder)视频解决方案,HPC/AI,对象存储等行业典型工作场景得到了广泛的部署和价值证明。
不久后,Solidigm也即将发布第四代192层的QLC SSD产品,将进一步拓展QLC的使用场景,让QLC为主流工作负载做好准备。
倪锦峰介绍了基于Floating Gate技术的第四代192层QLC NAND的信息。单芯片密度为1.3Tb,相比于第一代64层的QLC NAND,其Programing速度提升了2.5倍,随机读取性能提升5倍,读取延迟降低了1.5倍。
Solidigm为QLC的更广泛部署提供了多个选项
作为QLC的主要推手,Solidigm为QLC的更广泛部署提供了多个选项。
QLC介于磁盘和TLC之间,在Solidigm看来,QLC SSD向上可部分替代TLC SSD,向下可部分替代磁盘。
4K数据块的读写一般是TLC的优势领域,而Solidigm的第四代QLC SSD支持将4K数据直接写入,并且不需要对应用做修改,这就是对于TLC的替代作用。
对于64KB及以上数据块而言,可以通过像Solidigm D5-5316这样的SSD直接写入,部分没有64KB对齐的数据块,需要额外进行Write shaping(写入整理)来减少写放大。
倪锦峰介绍称,Solidigm与英特尔合作,用QLC搭配CSAL(Cloud Storage Acceleration Layer)方案,为某云服务商的云主机提供了低延迟、高IO、高吞吐和高性价比的本地存储解决方案,替代了原来基于磁盘的方案。
在倪锦峰看来,对于需要快速访问大量数据集的读取密集型工作负载而言,QLC NAND SSD是理想选择。
从上图可见,QLC支持的业务负载类型还是非常丰富的。CDN、大数据、HCI等大文件块为主的读密集型工作负载都适合用QLC。
而随着即将发布的第四代QLC技术,QLC对于AI、深度学习、OLTP等小文件块读密集型工作负载的承载能力将进一步提升。
整体而言,QLC的应用正在逐渐增多。除了大型公有云服务商,还有非常多的企业级用户,OEM/ODM以及Lightbits Lab,VAST Data等创新企业都围绕着QLC进行创新。
为什么是Solidigm在推动QLC,甚至PLC的落地应用
Solidigm不仅推动QLC在更多场景中的应用,在PLC方面也有准备。PLC听起来有点言之过早,但有其必然性。
从倪锦峰的介绍中了解到,3D NAND技术的发展最主要表现是层数提高,更高层数带来更高的存储密度和更低的成本。但是,随着层数增加,其收益会不断收敛,同时,还要考虑工厂生产周期、良率控制等挑战。
如何打破这一窘境呢?这就需要PLC了。
倪锦峰介绍了世界上第一款PLC NAND(Penta Level Cell NAND),相比于192L QLC NAND,其容量密度提升25%。而且,经实际测试发现,PLC的数据维持能力可以达到与QLC产品相同的级别。
总之,PLC能提供更高的密度、更低的成本,为将来替换磁盘打下坚实的基础。
Solidigm融合了SK海力士和英特尔两家公司在SSD技术方面的积累,同时拥有Floating Gate和Charge Trap这两项NAND技术的设计与制造能力,前者容量更有优势,后者性能更有优势。
同时,结合在SoC(SSD控制器)、硬件、固件以及软件和工作负载方面的积累,在Form Factor方面的经验,Solidigm在SSD领域几乎可以“为所欲为”。
Solidigm秉承50年来在NAND技术上的创新,对工作负载的深入理解以及对数据中心的深入耕耘,打造可满足企业、云端、客户端等不同领域,适合AI、大数据等多种应用需求的创新存储解决方案。
从Solidigm公布的数据来看,其产品在CDN大厂CloudFlare、VPS大厂DigitalOcean、DropBox这样的云存储服务商,推特和领英这样的大型互联网公司得到了较多应用。
在思科、HPE、超微、戴尔这样的硬件大厂以及Lightbits和VAST等创新企业那里,采用率也在不断提升。