Когда SSD вышли на корпоративный рынок хранения в конце нулевых, ими стали замещать HDD. Однако, пользователей смущал механизм износа флэш-памяти. Пока работали с HDD, ограниченность жизненного цикла носителей не была предметом беспокойства. С флэш-памятью пришлось обращать внимание на особенности записи в структуре нагрузки, чтобы убедиться: приложение не затрет диск до конца его гарантийного периода. В результате, многие выбирали дорогие SSD на памяти SLC (самой устойчивой к перезаписи) — чтобы не испытывать судьбу.
С развитием индустрии вырос спрос на более доступные устройства, SSD на памяти MLC. Все еще опасаясь за преждевременный износ ячеек и судьбу данных, пользователи брали диски с 10 DWPD (Drive Writes Per Day), или даже 25 DWPD. Это имело смысл — в ходу были SSD на 100-200GB. Для диска такой небольшой емкости быстрый износ весьма вероятен.
Постепенно наметился переход на устройства с более низким ресурсом перезаписи, по всем интерфейсам SSD: NVMe, SAS и SATA.
Рынок SSD идет к меньшему ресурсу
Расширение применения флэш-памяти породило спрос на недорогие диски с небольшим ресурсом. Сложилась тенденция к снижению показателей endurance. Для промышленных SSD пик потребностей сместился в область 1-3 DWPD — так называемую категорию Read Intensive SSD (Рис. 1).
Рис.1. Тренд по ресурсу SAS SSD.
Этому есть два пояснения:
-
Благоразумие пользователей. На практике, многие приложения не так агрессивны по записи, как о них думают. Данные не настолько динамические. Реальный опыт пользователей подсказывает им не гнаться за повышенным ресурсом и не переплачивать за SSD.
-
Рост средней емкости дисков. Раньше SSD емкостью 100-200GB были дорогим удовольствием. Удешевление флэш-памяти привело к увеличению объема используемых SSD до нескольких терабайт (Рис. 2).
Рис.2. Тренд по объему SAS SSD.
Добиться износа емких дисков тяжело
Выработать ресурс ячеек емких SSD довольно трудно, даже в нагруженных приложениях. Представим себе довольно интенсивное по записи (30% операций ввода/вывода) приложение, с короткими запросами случайного доступа (блок 4KB), при полной загрузке диска. Это наихудший с точки зрения быстрого износа сценарий для SSD.
В таблице ниже приведены расчеты для HGST Ultrastar SS200 SAS SSD (с ресурсом 1 и 3 DWPD). Предполагается, что приложение записывает данные на максимальной скорости SSD — 37,000 IOPS для диска с 1 DWPD и 86,000 IOPS для диска с 3 DWPD.
Показатели HGST Ultrastar SS200 SAS SSD и потребности приложений
Как видно, емкие диски не изнашиваются до конца гарантийного срока даже при тяжелой непрерывной нагрузке. Большинство приложений нагружают диски слабее, а, значит, данные таблицы применимы к SSD меньшей емкости.
Типичные запросы к ресурсу дисков популярных приложений
Оценим износ SSD в популярных серверных приложениях. Предположим, приложения записывают данные на максимальной скорости дисков, в цикле с неполной нагрузкой, например, 20% — типичной величине для дата-центров.
Ниже приведены требования к минимальной емкости HGST Ultrastar SS200 SSD, при которых гарантируется запись при пятилетней эксплуатации, в разных классах приложений.
Рис. 3. Требования к емкости Ultrastar SS200 SAS SSD в приложениях.
Заключение
За последнее десятилетие типичные показатели ресурса SSD снизились с 45 DWPD до <0.5 DWPD для SATA SSD. Рынок SAS, с его установкой на устройства ~ 10 DWPD, тоже меняется. Как видно из трендов на Рис.1, показатели между 1 и 3 DWPD становятся мейнстримом в 2017, с тенденцией к дальнейшему снижению. Пользователи анализируют нагрузки своих приложений, средний объем SSD растет. Ранний износ флэш-памяти кажется меньшей угрозой, чем раньше. Большинство приложений прекрасно работает во всем гарантийном сроке SSD для большинства емкостей ~1TB и выше (Рис. 3).
Например, Ultrastar SS200 SAS SSD, в диапазоне емкостей до 7.68TB и с ресурсом 1-3 DWPD — хороший выбор для основных корпоративных приложений.
По материалам HGST
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365