Что такое флэш-память QLC?

Что такое флэш-память QLC?

Флэш-память четырехуровневой ячейки (QLC) — это оптимизированная по емкости технология памяти NAND, при использовании которой стоимость одного терабайта не выше, чем при использовании жестких дисков (HDD). Как следует из названия, QLC хранит четыре бита на ячейку, имеет производительность NVMe и повышенную емкость.

Сравнение QLC, SLC, MLC и TLC

Флэш-память QLC — новейшее достижение в длительном тренде записи большего количества битов на ячейку в устройствах с флэш-памятью NAND. Ниже вкратце описано, как развивалась эта технология с течением времени:

• Флэш-память одноуровневой ячейки (SLC): Один бит на одну ячейку, два возможных состояния согласно напряжению
• Флэш-память многоуровневой ячейки (MLC): Два бита на одну ячейку, четыре возможных состояния согласно напряжению
• Флэш-память ячейки с тремя уровнями (TLC): Три бита на одну ячейку, восемь возможных состояний согласно напряжению
• Флэш-память четырехуровневой ячейки (QLC): Четыре бита на одну ячейку, 16 возможных состояний согласно напряжению

Как видим, количество возможных состояний согласно напряжению удваивается с каждым дополнительным битом, сохраненным в ячейке NAND. Существует неизбежный компромисс между емкостью и сложностью при увеличении количества битов в одной ячейке. 

Чтобы справиться с возрастающей сложностью управления множественными состояниями напряжения при чтении/записи необходимо повышать электрическую точность. На практике это может привести к снижению производительности и долговечности устройства NAND. 

Долговечность NAND измеряется в циклах программирования/стирания (P/E). Пока что производителям удается создавать флэш-память QLC с 1000 циклов P/E, что на порядки меньше, чем для флэш-памяти SLC (100 000 циклов P/E). 

Но производительность и долговечность взаимосвязаны. Производительность флэш-накопителей по-прежнему на порядки выше, чем у HDD, и существуют способы обойти ограничения долговечности QLC (например, с помощью флэш-памяти SLC в качестве кэша). Эта же проблема замедлила внедрение памяти TLC, когда она впервые появилась, но со временем технология улучшилась, и сегодня большинство корпоративных массивов флэш-СХД обеспечивают высокую производительность, надежность и скорость за счет TLC NAND. С появлением флэш-памяти QLC теперь можно добиться скорости all-flash СХД при стоимости единицы емкости не выше стоимости массивов СХД на базе HDD.

Преимущества флэш-памяти QLC

Общие преимущества флэш-памяти QLC:

• Сниженная совокупная стоимость владения (TCO) для рабочих сред, в которых чтение занимает центральное место
• Уменьшение требований по ресурсами для центров обработки данных
• Экспоненциальное увеличение емкости при скорости all-flash

Почему стоит выбрать Pure Storage в качестве флэш-памяти QLC?

В Pure Storage® FlashArray//C не используются модули флэш-памяти SSD, в отличие от решений других поставщиков СХД. С помощью  модулей DirectFlash®  Pure исходная флэш-память может подключаться напрямую через NVMe, за счет чего снижается задержка и повышается пропускная способность. Благодаря этому FlashArray//C максимально повышает производительность своих модулей флэш-памяти QLC и вместе с тем обеспечивает стоимость единицы емкости, сравнимую со стоимостью гибридных массивов СХД и массивов на основе HDD. 

Другие преимущества использования FlashArray//C для требований к СХД:

• СХД Evergreen™  для настоящих бесперебойных обновлений с нулевым временем простоя или без переноса данных 
• В операционной среде  Purity  для управления всеми ресурсами СХД, как локальными, так и облачными, используется единая панель
• Для управления рабочими средами, как чувствительными к производительности, так и нацеленными на емкость, требуется современное решение для хранения данных с возможностью гибкой эксплуатации

Производительность NVMe с самой низкой стоимостью и первым в отрасли  all-QLC массивом СХД корпоративного класса