Einsatz Flashspeicher Vorteil oder Risiko

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1 Einsatz Flashspeicher Vorteil oder Risiko Steffen Schwung

2 Agenda o o o o o o HDD Technologie Flash Einsatzbereiche und Kostenbetrachtung Flash Typen, Aufbau und Haltbarkeit Flash als eigene Leistungsklasse PCM Technologie (SCM) Entwicklung Speicherhierarchie

3 die gute (alte) HDD Hard Disk - ATA, SATA, FATA, SAS (2.0), FC-Platten - 3 ½ Zoll vs. 2 ½ Zoll Formfaktor - GMR (Giant Magneto-Resistance) stark ausgereizt Hard Disk - Roadmap neue Technologien Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR) Bit Patterned Media (BPM) Shingled Magnetic Recording (SMR)

4 die gute (alte) HDD Verbesserungen während der letzten 10 Jahre CPU Geschwindigkeit 8-10x DRAM Geschwindigkeit 7-9x Netzwerk 100x Bus Geschwindigkeit 20x Disk Drive Geschwindigkeit 1.2x

5 Flash Trends 2013 Startup Jahr für Flash Storage bottlenecks turn to server bottlenecks Serverauslastung Faktor 5 besser Anwendung Faktor 10 schneller weniger Hardware weniger Lizenzen weniger Strom It s all about time Time is Money (Zeit = Geld) (CapExp + OpExp) < ( D revenue + D infrastructure)

6 SSD Hersteller mehr als 200 Anbieter

7 Flash zu HDD Preisentwicklung

8 Performance Storagebereitstellung Zone der Über-Provisionierung zu viel bereitgestellte Kapazität normale Festplatten erforderlich Kapazität bereitgestellt

9 Flash Einsatzgebiete Trend Hybrid-Konfigurationen mit Flash SSD s DRAM, NAND-Flash mit SLC, emlc, MLC Rechner PCIe mit Flash SSD s als RAM Erweiterung In Memory DB In Memory Apps Als externe Module in allen Varianten Disks Kombination Flash und Disk im LW Speichersubsystem SSD s, 2 ½ Zoll Disk Disks SAS und SATA, alle RPM Varianten

10 Performance Storagebereitstellung SSD Array Gemischtes Array aus SSD und HDD HDD Array Kapazität

11 Konfigurationsbeispiel IO Optimierte Konfiguration Vorher: FAS6210 Paar mit 106K IOPS Nachher: FAS6210 Paar mit 112K IOPS 240 x SAS 96 x 12 x 100G SSDs für jeden Controller Kosten-/ Effizienz-vorteil weniger Platzbedarf 37% geringere Kosten 40% geringere /IOPS Performance Vorteil 5% höherer Durchsatz deutlich verbesserte Antwortzeiten 49% weniger Strom

12 Flash Arten SLC = Single Level Cell 1 Bit per Zelle Schreibzyklen MLC = Multi Level Cell zwei States per Zelle Schreibzyklen emlc = Enterprise MLC Zellenabsicherung Schreibzyklen TLC = Triple Level Cell drei States per Zelle Schreibzyklen

13 Flash Qualität Kalkulierbare Haltbarkeit Flash Capacity x Flash Quantity Media Write Bandwith Flash Type spielt eine grosse Rolle SLC Enterprise MLC (emlc) MLC SLC Chips halten 35 x länger vs. MLC SLC Chips halten 3 x länger vs. emlc Preis 2:1 vs. emlc Preis 8:1 vs. MLC emlc Chips halten 10 x länger vs. MLC Preis 4:1 vs. MLC ECC s und RAID Technologien für Ausfälle Parallelisierung für Performance

14 Flash Qualität Reale Haltbarkeit ist Device abhängig SLC Flash Konfiguration 5 TB 1 GBps Schreiben emlc Flash Konfiguration 10 TB 1 GBps Schreiben MLC Flash Konfiguration 1 TB 500 MBps Schreiben

15 Flash interner Aufbau

16 Flash Absicherung

17 Leistungsklasse Flash

18 Leistungsklasse Flash

19 Flash Weiterentwicklung

20 PCM Technologie PCM Phase Change Memories - Phasenwechselspeicher 1950 Anfänge der Chalkogene Forschung Optische Anwendungen via Laser Heute elektrisch mittels Stromstössen amorpher vs. kristalliner Zustand Multi Level PCM Chip Phasenwechselmaterial GST GeSbTe (Germanium, Antimon, Tellur) Gruppe der Glaschalkogenide 100 x mehr Leistung vs. Flash bis 40-fach höhere Kapazitäten Write Latency im ns-bereich miniaturisierbar auf 4 nm Produktionslizenzen Blütezeit ab 2015 (SSD s, Smartphones, Speicherkarten, USB)

21 Leistungsklasse PCM vs. Flash

22 Neuordnung der Speicherhirarchie

23 Fragen und Antworten Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Steffen Schwung interface systems GmbH Zwinglistraße 11/ Dresden Telefon: 0351 / Fax: 0351 /

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