O maior SSD do mundo está ficando muito maior e mais inteligente - veja como

CEO da Nimbus Data fala sobre o futuro dos SSD's

Em 2018, a casa de analistas IDC previu que a esfera global de dados (a quantidade total de dados criados pela humanidade) atingiria 175 zettabytes até 2025. Por enquanto, não temos capacidade para saciar essa sede de armazenamento.

Até encontrarmos o equivalente de armazenamento do Santo Graal, haverá três maneiras distintas de lidar com a quantidade gigantesca de bits gerados pela humanidade: fita, unidades de disco rígido (HD´s) e unidades de estado sólido (SSD´s).

Para discutir a crescente necessidade de armazenamento, Thomas Isakovich (fundador e CEO da Nimbus Data - a empresa por trás do maior SSD do mundo - o ExaDrive DC100), concedeu entrevista onde ele fala sobre como ele vê a evolução do mercado de armazenamento corporativo nos próximos anos e seus planos para atender a demanda de armazenamento.

O SSD Nimbus Data ExaDrive DC 100TB foi lançado em 2018 e, no entanto, nenhum dos grandes fornecedores lançou nada acima de 32TB. O que você acha disso?

Em relação ao motivo pelo qual os grandes fornecedores de SSD permitiram que um novato levasse a coroa para o SSD de maior capacidade e o SSD mais eficiente em termos de energia já feito – bem, vemos dois motivos. Primeiro é a tecnologia. A Nimbus Data tem uma patente pendente na arquitetura escalável do nosso SSD que nos dá uma vantagem fundamental que será difícil para os outros fornecedores contornarem.

Essa arquitetura escalável é fundamental, pois construir um único controlador flash ASIC capaz de lidar com uma quantidade tão grande de flash será muito caro. A segunda razão é o tamanho do mercado – os grandes fornecedores estão perseguindo o volume de vendas em flash, e isso está em telefones celulares, notebooks e tablets, bem como unidades de inicialização para servidores. Dito isto, não muito tempo atrás, o pensamento de um HD de 16 TB parecia insano quando HDs de 2 TB eram “todo o armazenamento que você precisaria”. Obviamente, os tempos mudam rapidamente e esperamos que nossa posição de liderança em SSDs de alta capacidade seja presciente.

Quais são suas opiniões sobre armazenamento de computação quando se trata de unidades de estado sólido?

Quando se trata de SSDs computacionais, sou pessimista. Os SSDs computacionais têm arquiteturas proprietárias que exigem que os aplicativos sejam reescritos para aproveitá-los especificamente. Isso desencorajará a adoção convencional. Outro aspecto negativo é que os SSDs computacionais vinculam forçosamente o “processador” ao “flash”, o que cria um bloqueio no momento em que os clientes desejam desagregar processadores e flash por motivos de controle e custo.

Por exemplo, os principais provedores de nuvem estão tentando tornar os SSDs mais enxutos, não mais pesados, permitindo acesso direto ao flash (ou seja, canal aberto). Isso dá a esses clientes o controle supremo sobre o custo, exatamente o oposto do que os SSDs computacionais propõem. Por fim, cada aplicativo exigirá uma proporção diferente de processador para flash. Não existe um tamanho único, mas os SSDs de computação não permitem que a capacidade flash e o processamento sejam dimensionados de forma independente.

Dito isso, vemos potencial para “SSDs inteligentes” em que algumas funcionalidades do sistema de armazenamento, como compactação ou protocolos específicos, como armazenamento de chave-valor, são executadas diretamente pelo SSD. Chamamos isso de “SSD inteligente”, pois o processador dentro do SSD é exclusivamente para funções relacionadas a SSD/armazenamento e não endereçável externamente por um aplicativo.

O que seria necessário para que os SSDs substituíssem as unidades de toque como arquivamento?

SSDs substituindo fitas não acontecerão tão cedo, e digo isso apesar de ser um fornecedor de flash que quer ver flash em todos os lugares. O flash QLC continua sendo pelo menos 4x o custo/bit dos HDs. E os HDs ainda possuem um custo adicional considerável em relação à fita.

O grande volume de dados que está sendo criado não pode ser atendido pela capacidade de fabricação flash existente – nem perto disso. Não existe um tamanho único – diferentes camadas e mídias de armazenamento serão usadas para diferentes casos de uso no futuro próximo. O flash PLC potencialmente fornecerá outra função de etapa na redução de custos para SSDs, mas os HDs combinarão essa função de etapa com sua própria inovação. Na minha opinião, fita, HD e SSD coexistirão por pelo menos uma década, provavelmente mais.

Suas unidades têm formato de 3,5 polegadas. Por que não adotar o fator de forma de 2,5 polegadas ou então o formato Nvme?

Em relação ao motivo pelo qual o ExaDrive usa um formato de 3,5 polegadas, é porque nossos SSDs estão visando: (a) alta densidade e (b) migração de HD para flash.

Mais de 20 anos de P&D por fornecedores de gabinetes e fabricantes de racks resultaram em gabinetes de armazenamento ultradensos de 3,5 polegadas. Hoje, os gabinetes 4U podem lidar com 100 dispositivos de 3,5 polegadas, permitindo uma densidade de armazenamento incomparável que é pelo menos 4 vezes melhor do que o que pode ser feito com gabinetes baseados em 2,5 polegadas.

O fator de forma do Ruler é promissor, mas a meta do Ruler de 1PB por 1U já foi superada por 3,5 polegadas e ExaDrive. Você pode obter 2,5 PB por U hoje com ExaDrives de 100 x 100 TB em 4U. Lembre-se também de que existem mais de 1 bilhão de slots de 3,5 polegadas em produção hoje. Esses usuários de HD vão querer migrar para SSD seletivamente – e vão querer misturar e combinar HD e SSD como parte de uma arquitetura de armazenamento híbrida ou em camadas para otimizar custos. SSDs de 3,5 polegadas como o ExaDrive permitem isso – enquanto o Ruler exigiria que o cliente comprasse um gabinete/servidor totalmente novo que fosse somente flash, tornando o armazenamento híbrido muito mais caro e complexo de se obter.

Você pode nos dar mais detalhes sobre o que está dentro do seu SDD de 100 TB? (controlador, NAND etc.)

O ExaDrive DC de 100 TB possui 3.072 flashes em um único dispositivo – na verdade, são cerca de 8 wafers completos de memória flash em um único dispositivo SSD. A conquista do ExaDrive é apresentar toda essa capacidade como um único dispositivo, usando o protocolo SATA ou SAS, e então alimentá-lo e resfriá-lo dentro da energia limitada e do envelope térmico dos HDs. É aí que está o nosso molho secreto. A pura realização mecânica por si só é algo para se ver, com franqueza. Nossa USP é a arquitetura de expansão com patente pendente, SOC de gerenciamento, firmware de gerenciamento de energia e o design mecânico/térmico para compactar tanto flash em um formato tão pequeno.

Como você vê o futuro do Flash SSD na empresa em capacidade? (misture e combine o tipo NAND, outras interfaces etc.)

Vemos “flash de capacidade” e “flash de desempenho” se tornando comuns na empresa, assim como você tinha HDs de capacidade (5400 e 7200 pm) e HDs de desempenho (15K e 10K rpm) no passado. A realidade é que a diferença de desempenho entre HDs e SSDs NVMe está aumentando, então um SSD de capacidade como o ExaDrive preenche essa lacuna perfeitamente. O gráfico anexado realmente conta a história.

(Crédito da imagem: Nimbus Data)

O que alcançaria com um SSD de 1 PB (400 TB com compactação de 2,5: 1)?

Bem, eu adoro um desafio. Sinceramente, isso é bastante factível com a arquitetura ExaDrive. NAND de densidade mais alta será necessário, juntamente com processamento incorporado para lidar com o aspecto de compactação. Pergunte-me novamente em alguns anos. Provavelmente teremos 400 TB em 2023, dependendo do momento dos ganhos de densidade NAND. Dito isto, pode haver aspectos térmicos a serem considerados. Por exemplo, quanto maior densidade e menor grau o flash, maior o consumo de energia e maior o calor, então mesmo que a densidade seja possível, haverá outros fatores a serem considerados.

Quanto ao uso do padrão de compressão de fita de 2,5:1, bem, isso é uma questão de marketing. Muitos dados novos que estão sendo criados são dados incompressíveis ou dados que foram compactados em outro lugar antes de chegar ao SSD. É melhor ser transparente e honesto sobre a capacidade real versus “capacidade potencial”.

Quais são as diferenças na segunda geração do ExaDrive DC e você vê NVMe ou Ethernet em seu radar em breve para corresponder ao aumento de capacidade?

Aprimoramos ainda mais o design térmico para oferecer melhor suporte a gabinetes de armazenamento de carregamento superior de densidade ultra-alta (4U 90-bay+). Também adicionamos compatibilidade com os mais recentes controladores RAID de hardware SAS/SATA/NVMe tri-mode da Broadcom. Para a segunda parte da pergunta, estamos de olho nas duas tecnologias - não podemos compartilhar muito mais publicamente agora.