今年的閃存峰會上,好幾家SSD制造商都發布了基于3D NAND技術的新產品。3D NAND技術可以幫助閃存制造商制造出更大容量的SSD,在新發布的這些產品中,個別SSD容量最高可達128TB。這將對本地IT產生變革化的影響。
許多分析師會想要討論的是,高容量閃存將如何為傳統硬盤制造商招致厄運。雖然從長遠來看,這很可能是事實,但筆者認為還有一些方法可以解決這個問題。制約SSD完全取代硬盤的關鍵因素有兩個:SSD產量及價格。
128TB固態硬盤的出現可能意味著硬盤制造商會努力為大眾消費生產12TB硬盤,但這個預測結果在下一次刷新周期之前不會實現,甚至在之后的一個更新周期中也不會實現。
盡管3D NAND閃存看起來能夠解決大部分存儲方面的問題,但它也有一些非常嚴重的問題。3D NAND是解決傳統平面SSD物理極限問題的一個解決方案。在20nm和5nm之間,我們不可能始終如一地制造出像樣的SSDs,因此就會在容量和價格方面碰壁。
3D NAND試圖通過將一層一層的硅層疊放在另一層上解決這個問題,利用巧妙的工程設計避免了物理極限。不幸的是,3D NAND充其量只是一個權宜之計,它會在適當的時間內達到工程的實際極限。就像其他所有類型的半導體一樣,我們將會在我們所造的東西能有多小上遇到撞墻期。摩爾定律已經被打破了。
那么,既然3D SSD不會解決數據中心所有的存儲問題,它們又為什么會具有變革性呢?答案是,關鍵并不在高端應用,而在于大眾市場。
HCI實用性
在IT世界中,一個重要的概念是簡單。這個特別講座的簡短版本是這樣的:公共云已經向企業展示了它可以在不花錢的情況下為基礎設施提供服務。你的基礎設施越復雜,你花在上面的時間就越多。通過采用更簡單的基礎設施,IT團隊可以專注于創收活動,而不是花費大量精力保證設備正常運行。因此,IT團隊會樂于接受更簡單的基礎架構。
其中一個更簡單的基礎設施是超聚合基礎設施(HCI)。HCI消除了專用存儲區域網絡(SAN)和專用存儲硬件的需要。因此,它也消除了專用存儲管理員的需要。先進的軟件算法和自動化處理存儲方程。
使用HCI,服務器被安裝了存儲。多個服務器集群在一起,它們的內部存儲與集群的其他部分共享。一個虛擬化或容器化的工作負載存儲在它正在執行的節點上,以及集群中至少一個其他節點上。通過向集群添加更多節點來添加額外的容量。
到目前為止,HCI的問題是,存儲組織消耗的數量和使用的計算量之間存在嚴重的不平衡。對該領域的系統管理員來說,很多人對HCI的反感是組織想要使用HCI和廠商想要銷售的東西之間的脫節。
有些是由HCI供應商提供的;他們中的大多數都希望針對每個節點運行少量的工作負載的企業和中型組織,并且在很大程度上運行每個集群的相同的工作負載。供應商希望向一個組織銷售昂貴的全閃存 HCI解決方案,該組織將在集群上運行幾十個SQL實例,或者幾百個VDI實例。他們強調的是,他們不希望從事銷售集群的業務,在這種情況下,組織試圖將所有的工作負載都塞到一個集群中。
另一方面,購買HCI的組織想要做到這一點。對他們來說,HCI路線的全部意義就是購買“即發即棄”的基礎設施,這些基礎設施很簡單,而且他們不必考慮在哪里運行。
請記住,系統管理員正在與公共云的易用性進行競爭,同時試圖證明他們的工作是合理的。回到管理層,并說“我們需要為每一種工作負載提供專用的硬件”,這意味著在公共云解決方案上的成本優勢已經開始迅速消失。
這就是3D NAND的用武之地。
NAS的死亡
3D NAND閃存是“深入且便宜”的閃存。它沒有很高的書寫壽命,但是你可以在上面放很多位元。它的速度也比傳統的硬盤快得多。在實踐中,這意味著供應商可以用足夠的原始能力構建HCI解決方案,從而使公司的文件服務器虛擬化。
在文件服務器上發現的非結構化數據具有非常特定的使用模式。它通常只寫一次,更新了幾次,之后就再也沒看了。整個行業已經發展起來,想辦法識別“冷”數據,然后將其發送到公共云存儲、磁帶存儲或其他形式的“廉價”存儲。
一層又一層的模糊處理已經被構建到軟件中,使其看起來像是歸檔的數據沒有移動,并且總是可用的。處理非結構化數據可能會變得復雜、快速。但如果不是這樣呢?
回到英特爾試圖通過引入Itanium來重塑現代CPU的時代。這個全新的芯片將比舊的32位x86芯片更快、更強、更智能、更好。不幸的是,這需要每個人重寫他們的軟件才能使用它。Itanium的采用是緩慢的,而且在短時間內,AMD認為解決32位問題的正確解決方案僅僅是制造一個64位版本的x86指令集。AMD的方法是向后兼容的,并且不需要任何重大的改動。這一結果對AMD來說是一個重大勝利,英特爾放棄了其夢寐以求的Itanium壟斷地位,從而擁抱了新的x86-64芯片。
15年過去了,舊的32位軟件仍然沒有完全消失。我們現在基本上是64位的,但是由于運行32位代碼并沒有傷害任何人,所以過渡階段已經擴展到一個多十年的事務中。對于我們如何處理非結構化數據也是如此。
如果HCI可以在不影響性能的情況下具有很強的存儲能力,那么除了讓SAN消失之外,它還會讓NAS消失。絕大多數的組織將能夠從3D NAND裝備的HCI中滿足他們所有的非端點計算需求。
邊緣情況仍然存在,需要大型對象存儲解決方案,但在大多數情況下,我們能夠將將所有數據——結構化和非結構化的——放入通用的HCI集群中。沒有專門的硬件。沒有類似工作負載的集群。
Dual-Proc的死亡
所有這一切的受害者之一將是雙處理器(2P)服務器。在很長一段時間內,2P服務器是行業標準,因為有兩個CPU套接字來獲得足夠的內核來處理棘手的工作負載。在單個套接字(1P)的核心數已經足夠高,以至于大多數人都會考慮單套接字服務器,因為英特爾通過限制單個CPU可以處理的RAM數量,人為地限制了1P市場。
再次引入AMD。現在,它的CPU設計能夠以原始的速度與英特爾競爭,它已經再次確認了英特爾有意開放的市場份額。傳統上,Intel將其單插槽cpu限制為32GB RAM,而xeon-ds允許最多128GB RAM,但沒有定期刷新。
獲得更多的RAM意味著使用為雙套接字服務器設計的CPU,這大大提高了服務器的價格。當然,這一直是限制單插座芯片的RAM性能的一個想法:它的設計目的是讓你購買更昂貴的芯片,最好是更多的芯片。AMD的新Epyc CPU支持每CPU 2TB的內存。現在,這些都是為雙套接字服務器設計的CPU;不過,這一數字是英特爾直接競爭對手所能處理的768GB的兩倍多。這一點很重要,不是因為可以附加在芯片上的RAM的絕對數量,而是因為“甜蜜點”的定價在哪里。
AMD的Epyc CPU的單CPU主板是一個有16個DIMM插槽的CPU。16GB DIMM是目前的最佳價格,這意味著AMD支持單插槽服務器,256GB RAM。
更重要的是,入門級的AMD基于Epyc的1P服務器可以有8個物理內核(16個線程)、256GB RAM、2x“深度和廉價”8TB的3D NAND SSD,以及1x性能1GB的SSD,具有良好的寫生命。考慮到高可用性和冗余所需的資源,這些服務器的三個節點將為您提供一個可用的16個核心(32個線程)、512GB RAM、24TB的批量存儲和2TB的性能存儲。
對于那些購買了1.5 TB的RAM和300 TB的磁盤存儲的用戶來說,這似乎不是什么大問題,但是對于小型企業來說,這是一筆巨大的計算和存儲。這是一個非常簡單的入門級產品。
更重要的是,它是一個入門級的HCI集群,它的速度非常快,可以替換現有的SAN、NAS和計算服務器。您可以將整個傳統計算的機架折疊成一個可以合理安裝到1U多節點機架的東西。
到明年這個時候,我們很有可能從HCI供應商那里買到一個這樣的集群,價格是2萬美元。
轉變
這是3D NAND閃存將帶給數據中心的轉變。在x86 CPU空間的競爭再次出現的同時,我們將看到4TB和8TB容量的SSD成為主流。這將推動HCI在主流客戶中的采用;不是因為性能的極端,容量的能力,而是因為普通的“甜蜜點”的定價是可能的。
3D SSD將會改變一些事情,因為它們讓我們的日常組織在沒有任何重大變化的情況下繼續做我們正在做的事情,即使我們的IT需要增長。不需要復雜的非結構化數據云歸檔系統。不需要獲取或維護復雜的SAN或NAS存儲層。我們可以在虛擬機中運行,從高需求的數據庫到大部分空閑的Active Directory服務器,再到大的文件服務器。
“超大規模”和“財富500強”可以吞噬所有的硬盤,并為誰能在超高容量的ssd中每年生產多少百分比而奮斗。中小型企業卻不需要,他們將采用“甜蜜點”的驅動,并建立起響應、寬敞、廉價的集群。