Meta sta sperimentando l'uso degli SSD basati su memoria QLC nei suoi datacenter

Meta sta sperimentando l'uso di SSD QLC (Quad-Level Cell) nei propri datacenter, con l'obiettivo di migliorare l'efficienza energetica e ottimizzare il rapporto costo-prestazioni delle proprie infrastrutture di archiviazione.

Attualmente, i dischi rigidi (HDD) rappresentano la soluzione di storage principale nei datacenter, grazie al loro costo inferiore rispetto agli SSD. Tuttavia, mentre la capacità degli HDD continua ad aumentare, la loro velocità di input/output (I/O) per terabyte sta diminuendo, limitando le prestazioni di determinati carichi di lavoro. D'altra parte, le memorie flash TLC (Triple-Level Cell), sebbene molto più veloci, risultano ancora troppo costose per una distribuzione su larga scala.

Gli SSD QLC si posizionano come una soluzione intermedia tra HDD e SSD TLC, offrendo un'elevata densità di archiviazione, un consumo energetico ridotto e costi inferiori rispetto agli SSD TLC. Grazie a questi vantaggi, possono essere utilizzati per gestire carichi di lavoro che necessitano di prestazioni moderate (tra 10 e 20 MB/s per terabyte) e che attualmente sono ancora affidati a HDD o SSD TLC sovradimensionati.

Sebbene la tecnologia QLC esista dal 2009, la sua adozione nei datacenter è stata finora limitata da fattori come la minore resistenza alle scritture e capacità di archiviazione non sufficientemente elevate. Tuttavia, recenti sviluppi hanno portato alla produzione di NAND QLC con densità superiori, come i die da 2Tb e stack da 32 die, che consentono di aumentare significativamente la capacità dei drive QLC.

"La memoria flash QLC, introdotta come livello superiore agli HDD, è in grado di soddisfare i requisiti di prestazioni di scrittura con un margine sufficiente nelle specifiche di resistenza. I carichi di lavoro a cui ci si rivolge sono ad alta intensità di larghezza di banda in lettura, con requisiti di bandwidth in scrittura poco frequenti e relativamente bassi. Poiché la maggior parte del consumo di energia in qualsiasi supporto NAND flash deriva dalla scrittura, ci aspettiamo che i nostri carichi di lavoro consumino meno energia con gli SSD QLC", scrive Meta.

La società guidata da Mark Zuckerberg ha avviato collaborazioni con aziende del settore come Pure Storage, integrando moduli DirectFlash (DFM) e software ottimizzati per QLC nei propri data center. Allo stesso tempo, sta lavorando con altri produttori di NAND per implementare soluzioni standard NVMe basate su QLC, cercando di ottenere un bilanciamento ottimale tra costi e prestazioni.

Uno dei principali vantaggi degli SSD QLC è la maggiore densità di archiviazione per server, con un obiettivo di densità 6 volte superiore rispetto agli attuali server basati su SSD TLC. Questo consente di ridurre i costi per terabyte e migliorare l'efficienza energetica.

Tuttavia, per sfruttare al meglio le potenzialità dei QLC, è necessario adattare le architetture hardware e software. Meta sta sviluppando nuovi soluzioni di gestione dell'I/O e migliorando il software di storage per garantire che la maggiore capacità di lettura degli SSD QLC non venga penalizzata dai limiti della velocità di scrittura.

Sebbene oggi il costo degli SSD QLC sia ancora superiore rispetto agli HDD, si prevede che i continui miglioramenti nei processi produttivi porteranno a un'ulteriore riduzione dei prezzi, rendendo questi dispositivi sempre più competitivi. Meta è convinta che l'adozione di un tier di storage basato su QLC rappresenti la strada giusta per migliorare l'efficienza e ridurre i costi operativi dei propri data center.