Dell PowerScale 受益于 QLC SSD 的经济性和性能

戴尔 PowerScale 推出QLC SSD支持 今年 600 月在 Dell Tech World 展示他们的 F900 和 F15.36 节点。 PowerScale 客户立即接受了对 30.72TB 和 9.4TB SSD 的支持，他们在夏季正式发布时开始吞噬这些极其密集的 PowerScale 节点。 这些新的 QLC 驱动器受 OneFS XNUMX 版本的支持，为需要性能、可靠性和容量的 NAS 工作负载提供客户最佳经济性，使其成为金融建模、媒体和娱乐、人工智能 (AI)、机器学习 (ML) 和深度学习（DL）。

戴尔 PowerScale 推出QLC SSD支持 今年 600 月在 Dell Tech World 展示他们的 F900 和 F15.36 节点。 PowerScale 客户立即接受了对 30.72TB 和 9.4TB SSD 的支持，他们在夏季正式发布时开始吞噬这些极其密集的 PowerScale 节点。 这些新的 QLC 驱动器受 OneFS XNUMX 版本的支持，为需要性能、可靠性和容量的 NAS 工作负载提供客户最佳经济性，使其成为金融建模、媒体和娱乐、人工智能 (AI)、机器学习 (ML) 和深度学习（DL）。

随着非结构化数据的持续爆炸，具有 600TB 原始数据的 F246 节点或具有 900TB 原始数据的 F737 节点非常引人注目。 QLC 驱动器以比前几代产品多 2 倍的容量扩展数据湖，占用空间相同，节省了机架空间和电源/冷却。

这些 QLC 驱动器成为 OneFS 内整体生命周期管理系统的一部分，使 PowerScale 在竞争中具有 TCO 优势。 将带有 QLC 驱动器的节点无缝集成到现有的 PowerScale 集群中，允许集群承担新的工作负载。 为了满足当今工作负载的存储容量、性能需求和成本优化要求，并为未来不可预测的需求而设计，PowerScale 系统为客户提供了选择、规模和灵活性。

耐力和长寿

在过去几年中，人们对 SSD 技术的兴趣和增长已经不是新闻，但人们一直担心 SSD 的使用寿命不如 HDD。 这种思维过程发生了转变，尤其是在 Dell Technologies 内部。 我们最近发布了一个 戴尔产品管理副总裁 David Noy 的播客， 专注于大容量SSD。

David 解释说，为了耐用性，将数据写入 PowerScale 中的 QLC 驱动器是谨慎进行的，戴尔对驱动器的使用方式很温和，因为数据是在大型 I/O 中写入的，并且数据在写入驱动器之前已经过处理。 根据结果​​，戴尔看到了大约 14 年的耐用性，没有驱动器故障。

QLC 实现巨大的 PowerScale 容量增益

Dell PowerScale 以提供可扩展性、灵活性和简单性的功能集而闻名。 客户可以从一个工作负载开始，例如文件共享整合或混合媒体存储，然后横向扩展 OneFS 以支持利用简单的类云单一池存储架构的各种工作负载。

戴尔在为 PowerScale F15 和 F30 全闪存型号推出 900TB 和 600TB 四级单元 (QLC) 闪存驱动器时增加了更多的灵活性和选择。 根据工作负载，戴尔在随后的 PowerScale OneFS 版本中看到了高达 25% 或更好的流式读取性能与全闪存节点。 随着 Gen 2 QLC 技术可靠性和性能的不断提高，客户可以为需要性能和容量的快速 NAS 工作负载实现更大的经济效益。 30TB QLC 驱动器支持使戴尔能够提高 PowerScale F600 和 PowerScale F900 的密度并降低客户的闪存成本。

Solidigm P5316 QLC 驱动器

众所周知，PowerScale F600 和 PowerScale F900 全闪存系统中使用的 QLC 驱动器是 Solidigm D5-P5316 驱动器。 D5-P5316 据称可提供高达 7GB/s 的顺序读取速度，而 30.72TB 型号的写入速度更快，为 3.6GB/s。 在随机 4K 读取中，Solidigm 对所有型号的驱动器报价为 800,000 IOPS。 该驱动器还具有 0.41 驱动器每天写入 (DWPD) 评级、5 年保修和一系列增强的安全性，包括 AES-256 硬件加密、NVMe 清理和固件测量。

QLC 驱动器还具有 144 层 QLC NAND，这将降低成本，同时保留高容量模型和稳定的性能，并且非常适合需要优化和加速数据中心工作负载中存储的环境，例如内容交付网络 (CDN)、超融合基础设施 (HCI) 和大数据。 总体而言，Solidigm QLC 驱动器在容量、性能和成本之间实现了出色的平衡。

PowerScale F900/F600 QLC 原始容量

戴尔 PowerScale OneFS

在谈论 PowerScale 时，至少要提到 OneFS，它是横向扩展基础架构的基本构建块，用于为所有 Dell PowerScale NAS 存储解决方案提供支持。 OneFS 是一个完全对称的文件系统，没有单点故障。 它利用集群来扩展性能和容量，并允许任意到任意的故障转移和超出 RAID 功能的多级冗余。

OneFS 通过消除复杂性和整合自我修复来减轻存储管理的负担。 OneFS 还在深层操作系统级别整合了并行性，因此几乎每个关键系统服务都分布在多个硬件单元中。 这种设计使 OneFS 可以随着基础设施的扩展在各个方面进行扩展。 鉴于存储密度的快速增长和性能的提高，OneFS 旨在增长到数 PB 规模，并且仍然提供比传统存储系统更高的可靠性。

OneFS 非常适合企业环境中基于文件和非结构化的“大数据”应用程序，包括大型主目录、文件共享、归档、虚拟化和业务分析。 OneFS广泛应用于许多数据密集型行业，例如能源、金融服务、互联网和托管服务、商业智能、工程、制造、媒体和娱乐、生物信息学、科学研究和其他高性能计算环境。

Dell PowerScale QLC 性能

虽然容量收益很明显，客户需求也很明显，但仅靠密集的足迹还不足以推动发展。 客户还希望确保集群性能能够满足他们的工作负载。 为了更好地了解 QLC SSD 如何与 PowerScale 中的传统 TLC SSD 相提并论，我们与戴尔的实验室团队合作以了解这些性能概况。

基于戴尔的内部测试数据，配备 QLC 驱动器的 PowerScale 提供：

• 与当前容量最大的节点相比，每 TB 所需的功率和机架空间减少一半，效率更高。
• 与当前的全闪存驱动器相比，原始集群容量高出多达 2 倍。
• 与当前的全闪存驱动器相比，原始节点密度高出多达 2 倍。
• 每 TB 的价格比当前的全闪存驱动器低 19%。

由 QLC 驱动器组成的 PowerScale 节点可以提供与 TLC 驱动器相同的性能水平，同时只需要一半的功率和一半的机架空间。 QLC 驱动器的每 TB 价格也降低了 19%，从而提供了卓越的经济性和价值。 在吞吐量基准测试和 SPEC 工作负载方面，支持 QLC 的节点的性能与支持 TLC 的节点相当或略好。

为了尽可能准确地测量性能并关注驱动器本身，测试环境使用了相同的设备，只是更换了驱动器。 戴尔使用了两个运行 OneFS 600 的 F9.4.0.007 节点。 虽然两个节点不是传统的或受支持的客户部署，但它可以准确衡量每个配置之间的性能。

在针对大块顺序带宽的测试中，节点应用了 128K 的工作负载来测量读取速度。 在这里，原始 QLC SSD 的性能提高了 4.18%。 使用 512K 传输大小来衡量写入性能，QLC SSD 的写入速度提高了 4.56%。 对于随机读取工作负载，将传输大小降至 4K，QLC SSD 以 0.47% 的改进略微超过 TLC SSD。 转向纯写入工作负载并保持 4K 随机传输大小，TLC 和 QLC SSD 与 0.00% 的变化相匹配。

下一批数据集中在 32K 随机读取和随机写入工作负载上。 在这里，我们再次看到 PowerScale F600 节点的 TLC 和 QLC 配置之间的最小性能差异。 在 32K 随机读取工作负载中，QLC SSD 比 TLC SSD 提高了 1.88%。 在 32K 随机写入中，QLC SSD 比 TLC SSD 提高了 2.67%。 最后，我们以 20MB 的并发吞吐量测试来衡量传输数百万文件的读写性能。 在这里，QLC SSD 的读取性能提高了 1.45%，写入性能提高了 2.32%。

我们的下一组测试从传统速度和合成工作负载转移到涵盖不同应用场景的 SPEC 测试中。 这包括 SPEC 软件构建、SPEC 电子设计自动化和 SPEC 基因组学。 这种性能比较不是关于双节点 F600 构建的速度有多快，而是关于两种 SSD 类型之间的差异。 顺便说一句，我们首先深入研究 SPEC 2020 SWB 指标，其中 QLC SSD 配置的性能下降了 -2.27%。 在 SPEC 2020 EDA 中，QLC SSD 保持了接近的性能差距，仅下降了-1.69%。 在涵盖 SPEC 2020 Genomics 的最后一节中，QLC SSD 的差距继续缩小，仅相差 -1.32%。

结合这些性能测试，我们已经能够为考虑转向基于 QLC 的系统的 Dell PowerScale 客户展示一个关键要点。 在大型和小型块综合性能工作负载、并发工作负载和 SPEC 应用程序工作负载中，基于驱动器类型对性能的影响最小。 在每个区域，这些驱动器的性能彼此接近，即使在某些用例中没有略微超过 TLC SSD。

最后一个与性能不完全相关但可以衡量驱动器速度的方面是 F600 节点在单个驱动器发生故障时重建的速度。 在这方面，戴尔用 TLC 测量的 F600 节点的重建速度为 681GB/小时，而 QLC SSD 的重建速度为 720GB/小时。

总结

几周前，Dell Technologies 被评为 2022 年 Gartner 魔力象限 连续第七年用于分布式文件系统和对象存储。 不仅如此，该报告还赋予戴尔在“领导者”象限中最高的整体位置。 此外，Gartner 估计，到 2026 年，大型企业的本地非结构化数据容量将增加三倍。 为了满足这种持续增长，组织需要可以扩展、易于管理并提供对客户数据的洞察力的存储解决方案。

在这篇文章中，我们专门研究了可扩展性问题。 戴尔对 OneFS 进行了明智的投资，在其 F600 和 F900 节点中支持 QLC SSD。 在 PowerScale F900 中，这意味着每个节点具有 737.28TB 的原始闪存容量和 30.72TB SSD。 解决了容量和密度方程后，下一个问题是，基于 QLC 的系统能否跟上繁重的工作负载？

答案显然是肯定的。 将 Dell PowerScale 系统相互比较时，一个使用 TLC SSD，另一个使用 QLC，我们从未见过超过 600% 的工作负载增量。 这意味着就应用程序性能而言，实际上没有区别。 即使在单个驱动器故障等恢复情况下，PowerScale FXNUMX 节点的重建时间也没有增加。 戴尔在设计 PowerScale 以适应存储技术方面做得很好。 今天我们谈论的是 QLC SSD，但明天，它可能会利用云资源作为 Project Alpine 的一部分，这是戴尔将其存储软件带到云端的举措。

戴尔 PowerScale

Solidigm 赞助了这份报告。 本报告中表达的所有观点和意见均基于我们对所考虑产品的公正看法。

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