Крупные хранилища данных (data lakes), которые раньше использовались в основном для архивных целей, теперь должны поддерживать все более активные рабочие нагрузки. Новые приложения искусственного интеллекта, аналитические конвейеры и появляющиеся цифровые сервисы повышают «температуру» данных, ранее считавшихся холодными. В результате возникает растущий сегмент данных, доступ к которым происходит слишком часто для эффективной обработки HDD, но недостаточно часто, чтобы оправдать стоимость высокопроизводительных SSD. E2 — это новый форм-фактор флеш-памяти, созданный для решения задачи этого нового уровня «теплого» (warm) хранения. Он призван заполнить нишу между высокоемкими жесткими дисками и традиционными корпоративными SSD, предлагая более практичный баланс производительности, плотности хранения и стоимости.
Ассоциация Storage Networking Industry Association (SNIA) и проект Open Compute Project (OCP) — два сообщества, в которые входят одни из крупнейших пользователей и производителей, а также разработчиков стандартов для оборудования ЦОД, включая Microsoft, Micron, Pure Storage, Samsung и Sandisk, — уже разработали новый форм-фактор SSD и начали создавать его прототипы. Эти новые накопители, созданные с нуля для развертывания высокой емкости в серверах формата 2U, будут способны предложить до одного петабайта QLC-памяти на устройство. Они будут совместимы со стандартным отраслевым разъемом EDSFF, как это было ранее реализовано в устройствах форматов E1 и E3.
Размеры и характеристики E2 SSD
При вертикальном расположении размеры каждого накопителя составят 200 миллиметров (~7,9 дюйма) в длину, 76 мм (~3 дюйма) в высоту и всего 9,5 мм (~0,4 дюйма) в ширину.
Этот размер идеален для серверов хранения с высокой плотностью, позволяя разместить до 40 накопителей E2 в 2U-системе, что в результате позволяет обеспечить до 40 ПБ в одном сервере. Накопители используют для связи протокол NVMe через соединение PCIe Gen 6 (или выше) с 4 линиями и потребляют до 80 ватт мощности на один SSD (хотя ожидается, что большинство накопителей будут работать в диапазоне 20-30 ватт). Это означает, что полностью укомплектованный сервер теоретически может потреблять от 0,8 до 3,2 киловатт только для подсистемы хранения! Тепловая нагрузка, возникающая при такой конфигурации высокой мощности, может стать серьезной проблемой для традиционных систем воздушного охлаждения, но маловероятно, что такие системы будут использоваться.
С точки зрения производительности, E2 нацелен на показатель 8-10 МБ/с на терабайт. Производительность будет существенно выше, чем у HDD, достигая до 10 000 МБ/с для накопителя емкостью один петабайт. Однако главной целью стандарта E2 является именно емкость, что явно демонстрирует наличие обширного пространства под монтаж 64 чипов NAND. Для предполагаемых сценариев использования производительность E2 должна быть «достаточной».
Выгода для производителей
Micron является значимым участником разработки стандарта E2 и, вероятно, будет использовать его как новый инструмент в своей борьбе с жесткими дисками. С помощью этого нового форм-фактора инженеры и дизайнеры Open Compute Project стремятся заполнить разрыв между «быстрыми, но дорогими» SSD и «медленным, но доступным» хранением на HDD, тем самым снижая совокупную стоимость владения (TCO) за счет таких факторов, как энергопотребление, охлаждение и долговечность. Конкурентоспособный компромиссный вариант на базе твердотельной памяти для высокоемких систем хранения также поможет увеличить продажи чипов NAND и контроллеров.
Pure Storage представила прототип E2 емкостью 300 терабайт 14 мая на мероприятии OCP Storage Tech Talk. Он оснащен крупным флеш-контроллером, шестью модулями DRAM-кэша и многочисленными конденсаторами для безопасного сброса буферов при неожиданном отключении питания. Использование стандарта E2 позволит Pure Storage предлагать клиентам экономичные решения для хранения уровня Tier 2, в которых остро нуждаются организации и предприятия, стремящиеся снизить затраты, но при этом получить преимущества SSD.
Взгляд в будущее - готова ли индустрия к E2?
Форм-фактор E2 представляет собой практичное, основанное на флеш-памяти решение для растущей потребности в высокоемком «теплом» хранении. Он не заменит HDD в одночасье, но сочетание емкости петабайтного класса, достаточной производительности и плотного развертывания в 2U делает его одним из наиболее интересных достижений последнего времени в области корпоративных систем хранения.
Тем не менее, серверные платформы пока не готовы к поддержке E2. Проблемы с тепловыделением, энергопотреблением и физической интеграцией потребуют времени для поиска решения, и можно ожидать, что вендоры представят новые конструкции шасси, оптимизированные не только под форм-фактор E2, но и под актуальные сценарии использования “теплых” хранилищ данных (на базе флеш-памяти) в целом.
Тем не менее, появление прототипов и поддержка крупных игроков, таких как Micron и Pure Storage, говорит о том, что релиз E2 уже не за горами. Мы будем внимательно следить за появлением финальной информации о технических характеристиках и тем, как производители оборудования начнут практическую работу по превращению этого амбициозного стандарта во что-то действительно подходящее для развертывания.
