Hoeveel zal flash enterprise storage veranderen?

Flash-geheugen heeft al een enorme impact gehad op consumentenapparaten - van smartphones tot consumentenelektronica tot solid-state drives (SSD's) in gestroomlijnde laptops - en zakelijke toepassingen. Maar toen ik een paar weken geleden de jaarlijkse Storage Visions-conferentie bijwoonde, viel me opnieuw op hoeveel flash wordt gebruikt in bedrijfssystemen en wat het potentieel is voor toekomstig gebruik in de toekomst.

Een paar jaar geleden was er veel weerstand tegen flash-geheugen in de onderneming vanwege zorgen over de betrouwbaarheid en het uithoudingsvermogen, vooral bij consumentenklasse (multi-level cell of MLC) -flits. Dat is de reden waarom de initiële golf van bedrijfsflitsproducten gebruik maakte van SLC-flitser met enkele laag, wat duur is en slechts in beperkte hoeveelheden beschikbaar is. Het blijkt dat met de juiste controllers en software, zelfs MLC-flash voldoende uithoudingsvermogen biedt voor de meeste bedrijfstoepassingen. In tegenstelling tot harde schijven, die de neiging hebben om willekeurig te falen, heeft flash de neiging om in de loop van de tijd af te nemen in een voorspelbaar patroon. Door de verschuiving van dure SLC naar MLC hebben bedrijven veel meer flash kunnen inzetten.

Op dit moment gebruikt de overgrote meerderheid van de bedrijven inderdaad flash op een of meer punten in hun datacenteractiviteiten. Elke grote verkoper van opslagarrays verkoopt doorgaans systemen waarvan een paar procent van de opslag bestaat uit flash-gebaseerde SSD's, gebruikt in caches en als de laagste opslaglaag. De meeste bieden nu ook all-flash arrays aan, in de voetsporen van pioniers zoals Pure Storage.

Pure Storage biedt all-flash arrays waarvan wordt gezegd dat ze minder kunnen kosten dan traditionele draaiende schijven, omdat het gegevensreductie biedt - tijdens de compressie van gegevens - en een verbeterde snelheid. In het bijzonder wijst het bedrijf op successen met kleine en middelgrote databases, virtuele machines en virtuele desktops (VDI). Ik ken een paar bedrijven die behoorlijk succesvol zijn geweest met dergelijke implementaties, in toepassingen zoals VDI of hoogfrequente handel.

Bovendien zien we nu ook meer flash in servers, aanvankelijk op PCIe-oplossingen. Dit is waar bedrijven zoals Fusion-io en Violin Memory aanvankelijk hun stempel hebben gedrukt, en we zien het veel meer plaatsen.

Meer recent heb ik oplossingen gezien die flashgeheugen rechtstreeks verbinden met het DIMM-kanaal dat traditioneel wordt gebruikt door DRAM-leveranciers. Pioniers hier zijn Diablo Technologies met zijn MCS-architectuur (Memory Channel Storage) en producten zoals ArxCis van Viking Memory en ULLtraDIMM van SanDisk. Dit wordt nu gebruikt in sommige systemen van IBM en ik verwacht het in de toekomst meer te zien.

Wat indruk op mij maakte dat ik het meest was veranderd, is het concept dat er nu meer en meer toepassingen zijn die naar "alle flash" -omgevingen kunnen gaan. Inderdaad, een van de belangrijkste opmerkingen tijdens de show heette "Enabled the All Flash Data Center" gegeven door John Scaramuzzo, algemeen manager van SanDisk Enterprise Storage Solutions. (Hij was voorheen de president van SMART Storage, dat werd overgenomen door SanDisk en veel van de technologie gebruikte die ULLtraDIMM werd.)

In deze presentatie sprak Scaramuzzo over hoe applicaties zoals virtualisatie, cloud computing en in-memory computing all-flash scenario's mogelijk maakten. In feite voerde hij aan dat tier 0 al grotendeels flash is geworden en flash ook een steeds groter deel van tier 1-applicaties wordt. Dit is heel logisch voor mij - ik hoor veel bedrijven uitleggen dat in virtuele omgevingen de behoefte aan veel invoer-uitvoerbewerkingen per seconde (IOPS) flits zeer aantrekkelijk maakt. Dit lijkt met name het geval te zijn bij virtuele desktoptoepassingen, omdat je veel meer VDI-sessies per server kunt plaatsen, en nog steeds geen probleem hebt wanneer veel gebruikers tegelijkertijd inloggen.

Wat meer opvalt, was zijn overtuiging dat flits nu logischer is in Tier 2-toepassingen, aangedreven door verbeteringen in de dichtheid, het vermogen en de koelingseisen van SSD's, vooral wanneer bekeken met een Total Cost of Ownership (TCO) -lens. Hoewel de ruwe kosten per bit flits hoger zijn, suggereerde hij dat lagere ondersteuningskosten, lager vermogen en koeling, minder rack- en vloeroppervlak en de behoefte aan minder arrays een sterkere reden vormen voor het gebruik van flitser in het datacenter. Naarmate de kosten van flash blijven dalen en de capaciteiten toenemen, wordt een "All Flash Data Center" beter haalbaar, zei Scaramuzzo.

Hij sprak over hoe er nu 2, 5-inch form factor SSD's zijn met 2 TB opslag die meer dan 100.000 IOPS kan leveren, en zei dat de beweging in de richting van 3D NAND-flitsproductie laat zien hoe dit de komende jaren kan opschalen naar 64 TB of zelfs hoger., allemaal zonder prestaties te verliezen. Hij zei dat dit SSD's heeft laten inhalen met harde schijven in dichtheid, maar toch meer snelheid, minder stroom en minder koeling biedt. Een jaar geleden, zei hij, was de wiskunde om dit op TCO-basis te laten werken niet mogelijk, maar nu is het dat wel. Hij zag zelfs Tier 3-toepassingen, zoals archiveren, in staat zijn om naar flash-opslag te gaan en zei dat een cross-over mogelijk was in de komende drie tot vijf jaar. Dit is een concept waarover ik het meest heb gehoord van de grootste hyper-cloud cloud-leveranciers.

Het is een interessante visie, en ik heb echt nog nooit veel gehoord als een bedrijfsoplossing - deels omdat flash-opslag per bit nog steeds veel duurder is dan harde schijven; en omdat de totale capaciteit van makers van flash-drives zoveel minder is dan die van harde schijven.

Inderdaad, in gesprekken met leveranciers van harde schijven zoals Seagate, hoor ik steeds hoe harde schijven ook hun dichtheid verbeteren (of zelfs hun snelheid) en hoe de capaciteit van de harde schijfindustrie zoveel groter is en de voordelen van hybride schijven (die Seagate SSHD's noemt) die wat flash en een harde schijf samen combineren.

Daarnaast zijn er nu hybride oplossingen aan de kant van de opslagarray die functies bieden zoals deduplicatie en compressie in arrays bestaande uit flash- en harde schijven, ontwikkeld door bedrijven zoals Nimble Storage, Tegile en Tintri.

Deze hybride oplossingen worden doorgaans geleverd tegen veel lagere initiële prijzen dan all-flash-oplossingen. Het lijkt erop dat er applicatietypes zijn waar all-flash zinvol is (meestal die waar on-the-fly compressie werkt en waar veel IOPS nodig is, waaronder veel middelgrote databases) en andere waar dat niet het geval is niet (zoals zeer grote databases of bestanden met veel afbeeldingen of video's die al zijn gecomprimeerd.)

Joe Unsworth, Gartner Research VP voor NAND Flash en SSD's, wijst erop dat solid-state arrays zeer snel groeien, maar nog steeds een relatief klein deel van de markt zijn en waarschijnlijk zo blijven in de nabije toekomst. Hij ziet inderdaad de markt voor deze op flash gebaseerde arrays groeien van $ 782 miljoen in 2013 tot $ 3, 6 miljard in 2017. Maar hij wijst erop dat dit zelfs dan slechts 10 procent van de totale opslagarraymarkt zou zijn.

Net gezien de economie, lijkt het mij dat harde schijven nog lang een groot deel van de opslag zullen zijn - vrijwel zeker de meerderheid van de bits -. Maar ik kan zeker zien waar flash sommige applicaties niet alleen sneller, maar zelfs goedkoper maakt.