HDD와 비교하여 솔리다임 SSD D5-P5316은 다음을 제공할 수 있습니다.
QLC 3D NAND SSD는 TLC와 유사한 읽기 성능과 함께 집적도 최적화를 제공하므로, 읽기 집약적 스토리지 워크로드를 위한 자본 지출(CapEx)을 크게 줄일 수 있습니다.
인공 지능(AI), 빅 데이터 분석, 콘텐츠 전송 네트워크(CDN)와 같은 최신 미션 크리티컬 워크로드는 모두 방대하고 증가하는 데이터 분석에 빠르게 액세스합니다. 그러나 데이터를 위한 스토리지에 있어서는 성능, 용량, 비용, 안정성 간의 균형을 유지하기 위해 노력하고 있습니다.
하드 디스크 드라이브(HDD)는 저비용의 대용량 스토리지를 제공하지만, 현대 애플리케이션에서 요구하는 빠른 읽기 액세스를 지원할 수 없습니다. 트리플 레벨 셀(TLC) NAND 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)는 캐싱 애플리케이션과 같은 혼합 워크로드 및 쓰기 집약적 워크로드에 충분한 성능을 제공하지만, 읽기 집약적 데이터 워크로드의 비용 및 용량 요건은 충족하지 못합니다.
그 결과, 기업은 HDD와 TLC NAND SSD 간 비용/성능 격차에 직면하고 있습니다. QLC(쿼드 레벨 셀) NAND SSD는 대용량과 웜 데이터를 위한 탁월한 읽기 성능을 결합한 덕분에 이러한 차이를 해결할 수 있습니다.
특히 솔리다임 QLC 3D NAND SSD는 입증된 내구성, 안정성 및 읽기 최적화된 성능을 제공하는 동시에 데이터 센터 통합을 통해 총 소유 비용(TCO)을 절감할 수 있습니다. 리얼월드 워크로드를 위한 검증된 내구성 드라이브 내구성은 일반적으로 DWPD(Drive Writes Per Day) 또는 작성된 총 바이트 수로 측정되며, TBW(Terabytes Written) 또는 PBW(Petabytes Written)로 표시됩니다. 내구성 측정은 100% 랜덤 쓰기 및 4K 블록 크기가 사용되는 40/60 읽기/쓰기 워크로드와 같은 최악에 가까운 시나리오를 위해 합동 전자장치 엔지니어링 협의회(JEDEC) 사양을 기반으로 합니다. 이 시나리오는 AI 또는 CDN에서 사용되는 것과 같이 앞에서 설명한 읽기 집약적 워크로드의 유형을 대표하지 않습니다.
두 가지 측정치 중 솔리다임은 PBW가 더 정확한 내구성 정보를 제공한다고 생각합니다. 대용량 SSD가 큰 드라이브 설치 공간에 걸쳐 마모를 분산하여 내구성을 향상시킬 수 있음에도, DWPD는 용량을 고려하지 않습니다. 반면, PBW는 해당 수명 동안 드라이브에 쓸 수 있는 총 데이터의 양을 고려합니다. 용량을 고려하면, 대용량의 QLC NAND SSD와 기타 SSD 및 HDD를 비교하는 데 있어 더 유용하고 현실적인 측정치는 PBW입니다. PBW를 기준으로 솔리다임 SSD D5-P5316은 업계 최고 수준의 QLC NAND SSD 내구성을 제공합니다. 그림 1에서 알 수 있듯 HDD의 내구성 수준을 훨씬 능가하는 것입니다[3].
그림 1은 또한 QLC NAND SSD 내구성 수준과 애플리케이션 워크로드 간의 연결을 강조합니다. 예를 들어, 애플리케이션이 대형 블록 데이터의 순차 읽기에 의존하는 경우, 작은 블록 크기의 빈번한 랜덤 쓰기에 의존하는 애플리케이션보다 QLC NAND SSD에 훨씬 적은 부담을 줍니다. 추가로 2020년 2월 USENIX 컨퍼런스에서 발표된 대규모 연구에 따르면, QLC NAND SSD는 현대 비즈니스에 필요한 읽기 중심 워크로드에 적합한 내구성을 제공합니다. 이 연구의 저자들이 언급했듯이, "대부분의 엔터프라이즈 사용자의 경우, 시스템의 99%가 드라이브 정격 수명의 최대 15%를 사용하므로 QLC에서 PE 사이클이 감소해도 아무런 문제가 없을 것으로 예상됩니다." [4]
솔리다임 QLC 3D NAND SSD는 TLC NAND SSD에 상응하고 HDD보다 훨씬 더 높은 수준의 안정성을 제공합니다. 예를 들어, 솔리다임 SSD D5-P5316은 일반적인 엔터프라이즈 HDD 2가지보다 훨씬 우수한 수정 불능 비트 오류율(UBER)을 제공[5]하는 동시에, PBW를 기준으로 8배에서 38배 더 높은 내구성 등급을 자랑합니다. [3]
또한, NAND SSD의 실제 안정성 측정치는 기대치보다 훨씬 더 높은 것으로 나타났습니다. 2020년 2월 USENIX 컨퍼런스에서 발표된 대규모 연구에 따르면, NAND SSD의 연간 평균 교체율(ARR)은 0.07%에서 1.2% 사이로(HDD의 경우 2%에서 9%까지) 다양합니다.
두 범위를 비교하면 NAND SSD가 HDD 제품 대비 7.5배에서 28배 더 낮은 ARR을 보인다는 것을 알 수 있습니다. [4]
SSD는 여러 특성을 통해 HDD에 비해 뚜렷한 통합 이점을 제공합니다. HDD와 달리 NAND SSD는 허용 가능한 수준의 성능을 달성하기 위해 복제를 필요로 하지 않으며, 일반적으로 안정성을 위해서도 HDD보다 훨씬 더 적은 복제를 필요로 합니다. 또한, 더 높은 SSD 성능 덕분에 HDD보다 더 효율적인 방식으로 데이터 축소를 수행할 수 있습니다. 최신 압축 및 중복 제거 알고리즘은 SSD에 최적화되어 있기 때문에 '사용 가능한 용량' 요구 사항을 충족하는 데 필요한 원시 스토리지 용량이 HDD보다 훨씬 적습니다.
이러한 SSD 통합 효과는 Warm 데이터 스토리지의 측면에서 상당한 비용 절감으로 이어질 수 있습니다. NAND SSD 비용이 지속적으로 감소하고 있는 것을 고려하면 더욱 그렇습니다. Wikibon의 리서치 애널리스트인 David Floyer에 따르면, 2026년부터 SSD는 테라바이트당 달러 기준으로 HDD보다 더 저렴해질 것으로 예상됩니다. [6]
HDD와 비교하면 아직 비싸지만, QLC NAND SSD는 TLC SSD 솔루션에 비해 상당한 절감 효과를 제공할 수 있습니다. QLC NAND는 TLC NAND와 비교하여 고집적 스토리지와 그에 따른 TB당 비용 절감을 통해 CapEx 이점을 제공합니다. 또한, 읽기 성능이 TLC NAND와 동일하기 때문에 QLC NAND는 읽기 집약적 워크로드를 위한 매력적인 TCO 절감 기회를 제공합니다.
VoD(Video-on-demand) 네트워크와 같은 CDN들은 엄격한 서비스 수준 계약(SLA)을 충족하는 데 필요한 성능 및 내구성 수준을 제공하는 동시에 스토리지를 통합하기 위해 HDD 대신 솔리다임 QLC 3D NAND SSD를 사용하는 것을 뒷받침하는 사례 연구를 제시해 왔습니다.
HDD와 TLC NAND SSD의 조합을 사용하는 미드티어 CDN 배포를 가정해 보십시오. SLA를 충족하기 위해 어레이는 노드당 480TB의 용량과 노드당 190Gbps의 처리량을 필요로 합니다. 서버당 111TB 및 51Gbps인 HDD 스토리지는 총 처리량 요건을 충족하기 위해 용량 필요를 훨씬 초과하여 오버프로비저닝되어야 합니다. 이 예시에서 오버프로비저닝된 어레이를 all-QLC NAND SSD로 교체하면 서버 통합이 거의 5배 향상되고 최대 42%의 TCO 절감을 실현할 수 있습니다. [7]
이러한 개선은 QLC NAND SSD의 읽기 최적화 성능을 기반으로 합니다. 덕분에 조직은 TLC NAND SSD를 캐시 드라이브로 사용하지 않고 HDD를 공간 및 운영 효율성이 더 높은 대용량 스토리지로 교체할 수 있습니다.
읽기에 최적화된 대용량 솔리다임 QLC 3D NAND SSD를 사용하면 검증된 기술을 통해 더 많은 Warm 데이터에서 더 많은 가치를 도출하는 동시에 TCO를 절감할 수 있습니다. 자세한 내용은 백서 “QLC NAND Technology Is Ready for Mainstream Use in the Data Center”를 참조하십시오.
[1] "Warm 스토리지 설치 공간을 최대 20배 절감"할 수 있다는 정보는 4TB HDD와 비교한 것입니다. 1PB의 스토리지를 채우는 데 1U의 랙 공간을 필요로 하는 30.72TB 솔리다임 SSD D5-5316 E1.L 또는 U.2 드라이브와 대조적으로, 4TB HDD는 1PB의 스토리지를 채우는 데 10(2U)의 랙 공간이 필요합니다. 최대 20배 향상된 랙 통합을 실현할 수 있습니다.
[2] 솔리다임 SSD D5-P5316(https://www.solidigm.com/products/data-center/d5/p5316.html) 기반의 순차 읽기 성능은 Seagate Exos X18(seagate.com/files/www-content/datasheets/pdfs/exos-x18-channel-DS2045-1-2007GB-enSG.pdf)과 비교한 것입니다.
[3] 솔리다임 SSD D5-P5316 드라이브 내구성은 64KB 랜덤 쓰기 및 64KB 순차 쓰기 워크로드를 기반으로 한 것입니다. '20% OP'는 오버프로비저닝된 드라이브의 내구성을 나타냅니다. 오버프로비저닝은 사용 가능한 영역의 80% 크기로 네임스페이스를 생성하여 수행할 수 있습니다. Seagate Exos X18의 내구성은 Seagate 데이터시트(seagate.com/files/ www-content/datasheets/pdfs/exos-x18-channel-DS2045-1-2007GB-enSG.pdf)를 토대로 도출하였습니다. Western Digital Ultrastar DC HC650의 내구성은 Western Digital의 데이터시트(https://documents.westerndigital.com/content/dam/doc-library/enus/assets/public/western-digital/product/data-center-drives/ultrastar-dc-hc600-series/data-sheet-ultrastar-dc-hc650.pdf)를 토대로 도출하였습니다. HDD DWPD 계산: (550TB/년)/365일/용량(TB). HDD PBW 계산: ((550TB/년)*5년)/1000.
[4] Stathis Maneas 및 Kaveh Mahdaviani, University of Toronto; Tim Emami, NetApp; Bianca Schroeder, University of Toronto. “A Study of SSD Reliability in Large Scale Enterprise Storage Deployments.” 2020년 2월. usenix.org/system/files/fast20-maneas.pdf.
[5] 안정성 등급 출처: 솔리다임. “Solidigm SSD D5-5316 provides industry-leading endurance at 0.41 DWPD.” https://www.solidigm.com/products/data-center/d5.html. Western Digital Data Sheet: Ultrastar DC HC650. https://documents.westerndigital.com/content/dam/doc-library/enus/assets/public/ western-digital/product/data-center-drives/ultrastar-dc-hc600-series/data-sheet-ultrastar-dc-hc650.pdf. Seagate Data Sheet: Exos X18. seagate.com/files/www-content/datasheets/pdfs/ exos-x18-channel-DS2045-1-2007GB-enSG.pdf.
[6] Wikibon. 'QLC 플래시 HAMRs HDD' 2021년 1월. https://wikibon.com/qlc-flash-hamrs-hdd/.
[7] 하이브리드 TLC SSD 및 HDD 어레이에서 all-QLC SSD 어레이로 업그레이드할 때 서버를 거의 5배 통합하고 최대 42%의 TCO를 절감한다는 정보의 출처: 기준 서버는 2만 명의 활성 사용자, 480TB의 최소 용량, 190Gbps의 목표 처리량, 85%의 캐시 적중률을 가정했습니다. 서버 구성당 하이브리드 어레이는 Intel Xeon Scalable 6330 프로세서 2개, 512GB 메모리, 2.088Gbps 처리량을 갖춘 8TB Seagate Exos HDD 12개, 56Gbps 처리량을 갖춘 7.68TB 솔리다임 SSD D7-P5510 2개였습니다. 스토리지를 제외한 하이브리드 어레이 비용(CPU + 메모리 + RAID 컨트롤러 + NVM Express[NVMe] 익스팬더 + 섀시 + 전원 공급 장치): $10,530. 서버 구성당 All-QLC는 Intel Xeon Scalable 6338N 프로세서 2개, 512GB 메모리, 54.4Gbps 처리량을 갖춘 30.72TB 솔리다임 SSD D5-P5316 20개였습니다. 스토리지를 제외한 All-QLC 서버 비용(CPU + 메모리 + RAID 컨트롤러 + NVMe 익스팬더 + 섀시 + 전원 공급 장치): $11,530. HDD 가격은 2021년 3월 15일 현재 serversupply.com/HARD%20DRIVES/SATA-6GBPS/8TB-7200RPM/SEAGATE/ST8000NM000A326073.html을 참조한 것입니다. SSD 가격은 솔리다임의 예가입니다. 실제 가격은 다를 수 있으며, TCO 모델에 사용된 가격을 반영하지 않을 수 있습니다. 운영 비용은 1,100와트/서버, $0.12/kWh 전력 및 냉각, RU
당 연간 $75.76의 랙 비용을 가정합니다. 성능은 용도, 구성 및 기타 요인에 따라 달라집니다. 자세한 내용은 https://www.solidigm.com/products/data-center
를 참조하십시오. 성능 결과는 구성에 표시된 날짜의 테스트를 기반으로 하며 공개된 모든 업데이트가 반영되어 있지 않을 수도 있습니다. 구성 백업 상세 정보를 확인하십시오. 어떤 제품이나 구성 요소도 절대적으로 안전하지는 않습니다. 비용과 결과는 다를 수 있습니다.
솔리다임 기술에는 지원 하드웨어, 소프트웨어 또는 서비스의 활성화가 필요할 수 있습니다.
솔리다임은 타사 데이터를 통제하거나 감사하지 않습니다. 정확성을 평가하려면 기타 소스를 참고해야 합니다.
© Solidigm 2022