QLC SSD与HDD：闪存存储争论升温
采用密集型QLC NAND的固态驱动器正在成为旋转磁盘的替代方法，因为与每单元存储更少位的闪存选项相比，它们可以降低成本。
在上周举行的闪存峰会的小组讨论中，Pure Storage和Vast Data这两家使用四级单元（QLC）闪存制造阵列的供应商明确预测QLC SSD将取代硬盘驱动器（HDD）。
大多数存储专家都同意，与老式的磁带媒介一样，便宜的HDD不会很快消失-特别是在世界上一些最大的存储用户仍然依靠它们降低成本的情况下。
例如，洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）使用HDD来存储将近300 PB的冷数据，这些数据将无法从闪存驱动器可以提供的更高IOPS中受益。LANL高性能计算部门负责人Gary Grider表示，他不认为在实验室QLC SSD可以取代磁盘。
SSD成本差异
Grider说：“在单位容量成本方面，仍然有4倍的差异。如果大规模并行使用，磁盘可按成本产生合理的带宽，我们这样做已经有数十年。因此，对于只需要带宽没有延迟要求的应用程序来说，磁盘就是最佳选择-而且我们认为这种方法将持续数年。”
Grider说，LANL将HDD用于备份、存档、传输和分段应用程序，以及对冷数据进行缓慢的脱机索引。他估计该实验室还将大约500 PB的冷数据存储在磁带上，并将6 PB的最近生成的数据存储在SSD上。
Grider说：“闪存的增长速度比磁盘快，而磁盘的增长速度快于磁带。”尽管LANL没有使用太多QLC闪存，但Grider表示，他希望实验室的QLC SSD数量能够“迅速地”改变。
与所有NAND闪存一样，QLC技术可以加快通过机械硬盘驱动器访问数据的速度，而这些机械硬盘驱动器占全球已交付存储容量的大部分。但要实现QLC的成本优势，存储制造商必须克服很多技术挑战，包括与单级、多级和三级单元闪存相比（分别存储一个、两个和三个位），更低的耐用性、性能和吞吐量。
应对QLC挑战
例如，Pure Storage公司构建专有的DirectFlash模块，以通过NVMe将原始QLC闪存直接连接到其存储系统以及改进数据放置，并为其FlashArray // C提供更高的吞吐量和更低的延迟，以处理性能和容量导向的工作负载。Pure公司全球系统工程副总裁Shawn Rosemarin在闪存峰会小组讨论中表示，延迟将成为用户用QLC闪存替换HDD的首要原因。
Rosemarin说：“毫无疑问，旋转磁盘的使用正在减少，仅用于存储最低价值数据。”
Rosemarin表示，有些供应商将QLC添加到TLC闪存、存储类内存或DRAM，以解决缓存和性能问题，但他们可能面临扩展问题，并可能破坏密集闪存技术可能带来的成本优势。
Rosemarin说：“我们必须使用FlashArray // C推出全新的架构，以优化和运行QLC。否则，你很快会发展到，你会告诉客户使用QLC毫无意义，因为该架构无法高效地做到这一点。”
Vast Data公司的Universal Storage使用Intel Optane SDD以缓冲写入、存储元数据并改善延迟性和持久性，Intel Optane SDD基于更快更昂贵的3D XPoint技术构建。但是，该初创公司的联合创始人兼首席营销官Jeff Denworth表示，对于初学者来说，该系统通过提供更好的寿命和数据缩减代码，可比其他方法节省成本。
Denworth表示：“我们一直在问客户，‘如果你可以选择的话，并且成本不是问题的情况下，你是否会购买基于硬盘的系统？”而没有客户会说：“是的，请给我旋转磁盘。”
更密集的NAND闪存芯片技术并不是唯一有助于降低QLC闪存成本的创新技术。美光公司存储业务部门副总裁Roger Peene重点介绍了该公司最新的176层3D NAND，这也可以提高密度并降低成本。Peene说，QLC还可以从分区命名空间等新技术的驱动器级别中受益。
保持HDD竞争力
但是Infinidat公司首席技术官Ken Steinhardt认为，只要能够满足其价格、容量、性能、可靠性、稳定性或所设定标准的业务需求，用户就不在乎他们使用哪种技术。Steinhardt认为QLC前景光明，还有五级单元（PLC）闪存、存储级存储器、DRAM和HDD。他指出，很多创新举措让旋转磁盘保持竞争力，包括叠瓦式、热辅助的和微波辅助磁记录以及双驱动器HDD技术。
Infinidat采用与技术无关的方法，并使用闪存和更快的DRAM来缓存数据，而传统的HDD则将数据持续地存储在后端。Steinhardt指出，尽管QLC固态硬盘的价格可能已经超过了传统15,000 RPM和10,000 RPM硬盘的价格，但Gartner最近的预测显示，近线企业级HDD和服务器级SSD的每GB价差约为9倍。
Steinhardt说：“而且，奇怪的是，他们预测到2024年，这至少会达到9倍，所以对我来说，问题不在于QLC或硬盘，我相信两者都会存在。”
Nimbus Data公司首席执行官Thomas Isakovich说，超大规模企业对于成本很谨慎，因此不会成为“通吃赢家”。他说，数据缩减技术在新兴数据类型（例如非结构化内容和媒体）效果不佳，该技术“据说是使闪存更便宜的最大救星”。另外，NAND闪存不足以存储世界上的所有数据。该公司的存储产品组合包括全闪存阵列平台和64 TB QLC SSD。
Isakovich ：“这就像人们说，‘整个国家都需要依靠太阳能和风能。’但不可能依靠太阳能和风能为整个国家供电。”
Trendfocus公司副总裁Don Jeanette表示，NAND制造商在第三季度生产了8 EB的QLC闪存，而近线的HDD约为150 EB。
Jeanette说：“试想一下，取代近线HDD运送的存储容量类型，会需要哪种QLC。”
长寿的HDD
大多数存储专家都一致认为，HDD还会存在很久。Pure Storage公司的Rosemarin预测，从QLC闪存到磁盘的过渡将在三年内完成。IDC预测，至少在2025年之前，QLC SSD不会取代HDD。Isakovich预测，HDD至少将持续十年，甚至20年。
Coughlin Associates公司总裁Tom Coughlin表示，随着基于性能的应用程序继续从HDD转移到闪存，QLC SSD将对客户端存储产生最大的影响，并作为企业和超大规模级别的新容量存储层。
Dragon Slayer Consulting公司总裁Marc Staimer表示：“就像廉价的硬盘无法完全取代磁带，廉价的QLC也可能无法消除硬盘。目前，QLC SSD的成本/性能要比HDD更好。但是，如果性能不是首要因素，则HDD更合适。当QLC价格与HDD相当时，则很少有用例应该选择HDD。”
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