Инженеры Facebook говорят, что увеличение объема жестких дисков приводит к значительному ухудшению одного ключевого показателя.

Жесткие диски становятся все больше, но производительность остается проблемой в центрах обработки данных. Meta видит QLC флеш-память как решение этой проблемы, выступая мостом между HDD и TLC. С запланированными SSD на 512 ТБ, Meta переходит от форм-факторов E1.S и E3.

Жесткие диски по-прежнему остаются основным выбором для хранения данных в большинстве центров обработки данных, главным образом из-за своей доступности и меньшего энергопотребления по сравнению с TLC флеш-памятью. Однако, несмотря на то что HDD становятся всё больше, их производительность во входных/выходных операциях (I/O) отстает. В результате пропускная способность на терабайт снижается, заставляя центры данных перемещать часто используемые данные на TLC флеш-память или выделять дополнительное пространство для хранения.

В недавнем посте в блоге Facebook Engineering, Meta описала свой подход к интеграции QLC флеш-памяти как решения этих проблем. QLC флеш уже существует с 2009 года, но его внедрение было медленным из-за ограниченной емкости, высокой стоимости и более низкой устойчивости к записям.

QLC SSD — это будущее

Meta считает QLC как промежуточное звено между HDD и TLC SSD. Эта технология обеспечивает достаточно производительности для рабочих нагрузок, которые ранее полагались на жесткие диски объемом 16 ТБ и 20 ТБ, а также поддерживает большие пакеты операций I/O, требующие большей производительности, чем могут предложить HDD. Поскольку основное потребление энергии в флеш-хранилищах происходит при записи, меньшая активность записи делает QLC жизнеспособным и энергоэффективным вариантом.

Хотя QLC сейчас дешевле TLC, он еще не достиг цены для широкого внедрения. Экономия энергии делает его привлекательным для определенных рабочих нагрузок, а недавние достижения в технологии делают формат флеш-памяти более практичным. Приход 2Тб QLC NAND и широкое использование стеков из 32 чипов способствуют повышению плотности хранения данных, и ожидается, что QLC SSD будет масштабироваться быстрее TLC. Это в конечном итоге поможет улучшить эффективность серверов и снизить стоимость.

Meta планирует использовать QLC SSD емкостью до 512 ТБ и считает форм-факторы E1.S и E3 не подходящими для своих нужд. Вместо этого компания намерена сосредоточиться на форм-факторах U.2-15mm и DirectFlash Module от Pure Storage для масштабирования QLC в своей инфраструктуре.

Meta также улучшает свой программный комплекс для обработки плотности данных QLC. Поскольку между скоростями чтения и записи QLC SSD существует значительная разница, необходимо правильное расписание операций для поддержания производительности.

По мере развития технологии QLC Meta ожидает, что ее роль в центрах обработки данных будет расти. Такое мнение разделяет и StorageReview. На сайте Brian Beeler пишет: «Наши тесты подтвердили роль QLC в хранении данных для ИИ. Недавний анализ изучал, как SSD D5-P5336 от Solidigm проявляет себя при сохранении состояния моделей обучения ИИ. Эти тесты показали, что хотя TLC SSD по-прежнему лидируют в средах с высокой интенсивностью записи, QLC флеш-память держится на высоком уровне по объему, эффективности и производительности чтения — делая их сильным вариантом для каналов ИИ».