2024年12月12日
近年来,随着5G、AI等新技术的飞速发展与应用领域的多样化,全球数据量急剧增长。中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南预测,到2026年,中国数据总量将跃居世界第一。数据时代的变革为存储提供了新的发展机遇,也对其提出了更高的要求。
倪光南院士强调,在新型数字基础设施建设中,需“加速以先进的数据存储技术替代传统存储技术,通过提供高能效、高可靠的数据‘存力’,实现‘以存强算’‘以存补算’,充分发挥算力中心的效率”。
同时,倪光南院士指出,全球存储领域正处于以先进半导体存储替代传统机电存储的“存储革命”阶段,SSD在性能、效率、节能、可靠性等方面已全面超越HDD,预计到2026年左右,SSD在价格方面也将优于HDD,但迄今为止,HDD仍占据我国存储领域近80%的存量市场。
在此背景下,构建搭载高效算法、可靠架构、先进介质的高性能、高可靠、高密度、低功耗的数据存储系统意义重大。为此,宏杉科技存储产品全新搭载QLC SSD存储介质,为数据中心构筑大容量、低功耗、读取快的存储底座。
QLC SSD使用优势
QLC SSD,即采用QLC(四层式存储单元)NAND闪存颗粒的固态硬盘(SSD),与采用SLC(单层式储存单元)、MLC(多层式储存单元),以及TLC(三层式储存单元)等颗粒的SSD及采用磁性盘片存储数据的HDD相比,展现出独特的优势:
极致容量
容量是数据存储的核心,QLC SSD的NAND每个存储单元(cell)可以存储4个比特(bit)的数据,具有16种可能的电压状态。相较于SLC、MLC或TLC SSD,QLC SSD提供了更高的存储密度,在同等价格下可以提供更大的存储容量,每TB成本更低。
当前,QLC SSD单盘容量可达122TB,已远超HDD。配合重删、压缩等数据缩减算法,采用QLC SSD可使存储系统的可得容量得到极大提升,2U的存储设备空间即可实现高达10PB的存储容量,是需要海量存储空间且对成本敏感用户的理想之选。
优化成本
SSD采用先进的低功耗设计,相较于传统HDD,SSD在待机和运行状态下的能耗更低。同时,采用QLC SSD可以减少所需的硬盘数量,从而减少存储设备总数、机架占地面积和能源成本,实现每年成本的显著降低。据Solidigm统计:
● 与全TLC SSD闪存阵列相比,全闪QLC SSD方案可以将每年成本降低27%;
● 与HDD与TLC SSD混合存储阵列相比,全闪QLC SSD方案可以将每年成本降低39%;
● 与全HDD阵列相比,全闪QLC SSD方案可以将每年成本降低46%;
卓越性能
研究表明,企业级SSD承载的业务负载中,读业务占比高达80%,写业务仅占20%,而QLC SSD更适用于读取密集型的工作负载,其顺序/随机读取速度与TLC SSD相当,读写速度可满足大部分业务平台。例如,企业级NVMe QLC SSD的顺序读取速度可达7000MB/s以上,顺序写入速度也超过3000MB/s,相较于传统HDD具有数十倍以上的性能提升,足以满足大数据、AI等应用的高性能需求。
高耐久度
企业级QLC SSD的每日写入量(DWPD)可达到0.5,且具有比TLC SSD或HDD更高的单盘容量。目前业内已具备单盘容量100TB以上的QLC SSD,未来还将得到更大增长,意味着单盘可以写入更多的数据,具有更高的耐久度和写入寿命。
QLC SSD应用场景
对于企业级存储,采用QLC SSD作为存储介质具有更高性价比,能够满足读密集型及部分读写混合型工作负载的需求,提升存储效率和性能,其适用场景如下:
AI训练
AI训练过程以读取数据为主,写入数据并不频繁。在智算数据中心中,QLC SSD的高密度和高效能使其成为大数据分析、AI训练和云计算等应用的理想选择。它不仅能够处理海量数据,还能在有限的空间内提供高效的存储体验。
HPC(高性能计算)
HPC场景需要处理和存储大量的数据集,且需要快速、高带宽的数据访问及读取性能,QLC SSD具有容量大、读取性能高、成本效益显著等优势,与高性能计算场景的存储需求十分契合。
OLAP(在线分析处理)
OLAP场景主要是读取密集型工作负载,而QLC SSD在读取性能方面与TLC SSD相近,对以读取为主的业务场景适配性极佳。
数据归档、备份
QLC SSD凭借容量及成本效益方面的优势,非常适合作为数据归档、备份的解决方案,尤其是在需要长期存储数据且访问频率不高的场景中。它不仅能够降低初期投资,还能够在长期运营中体现出更高的能源效率和更低的TCO(总拥有成本)。
当前,QLC SSD正以其独特优势,成为助力数据中心降本增效的关键力量。宏杉科技作为一站式数据存储专家,正紧跟技术发展浪潮,深度挖掘QLC SSD存储介质的潜力,助力千行百业迎接数据时代的挑战。