QLC SSD: Cuộc cách mạng lưu trữ hiệu năng cao với chi phí hấp dẫn

QLC SSD: Bước tiến mới trong công nghệ NAND Flash

QLC SSD đại diện cho sự phát triển mới nhất trong nỗ lực nén nhiều bit dữ liệu hơn vào mỗi ô nhớ NAND flash. Lịch sử phát triển flash NAND đã chứng kiến các bước nhảy vọt từ:

• SLC (Single-level cell): 1 bit/ô, 2 trạng thái điện áp.
• MLC (Multi-level cell): 2 bit/ô, 4 trạng thái điện áp.
• TLC (Triple-level cell): 3 bit/ô, 8 trạng thái điện áp.
• QLC (Quad-level cell): 4 bit/ô, 16 trạng thái điện áp.

Mỗi bit bổ sung trên mỗi ô giúp tăng dung lượng theo cấp số nhân, nhưng đi kèm với đó là sự phức tạp trong việc quản lý nhiều trạng thái điện áp hơn, đòi hỏi độ chính xác điện cao hơn.

Cơ chế hoạt động của QLC SSD

Bộ nhớ flash lưu trữ dữ liệu trong các ô nhớ riêng lẻ cấu tạo từ MOSFET cổng nổi. Trong khi SLC chỉ sử dụng hai trạng thái điện áp (tương ứng 0 hoặc 1), QLC SSD mở rộng khái niệm này bằng cách sử dụng 16 điện áp ngưỡng khác nhau để lưu trữ tối đa bốn bit thông tin trên mỗi ô.

Lợi ích và nhược điểm của QLC SSD

Lợi ích nổi bật

✅Tổng chi phí sở hữu (TCO) thấp hơn: Đặc biệt cho các khối lượng công việc tập trung vào đọc.
✅Giảm diện tích trung tâm dữ liệu: Nhờ mật độ lưu trữ cao hơn.
✅Tăng dung lượng theo cấp số nhân: Mang lại tốc độ của công nghệ All-Flash.

Nhược điểm cần lưu ý

❌Độ bền thấp hơn: QLC SSD chỉ có thể chịu được khoảng 1.000 chu kỳ ghi/xóa (P/E) trước khi xuống cấp, thấp hơn nhiều so với SLC SSD (100.000 chu kỳ P/E).
❌Hiệu suất ghi chậm hơn: Do cần kiểm tra nhiều trạng thái điện áp hơn và sử dụng chu kỳ xung-xác minh phức tạp hơn, QLC SSD có tốc độ ghi chậm hơn so với các loại flash khác, thậm chí chậm hơn một số HDD cơ học trong một số trường hợp.
❌Độ trễ đọc tăng: Độ trễ đọc gần như tăng gấp đôi với mỗi bit dữ liệu bổ sung trên mỗi ô.

Giải pháp cho nhược điểm hiệu suất và độ bền

Các nhà sản xuất thường khắc phục vấn đề tốc độ ghi bằng cách sử dụng bộ nhớ đệm (cache) trong QLC drive, nơi một phần nhỏ các ô được xử lý như SLC để tăng tốc độ ghi tạm thời. Tuy nhiên, hiệu suất sẽ giảm khi xử lý các tệp rất lớn hoặc khối lượng công việc liên tục.

Mặc dù có những hạn chế, hiệu suất và dung lượng tuyệt vời tương đối của QLC SSD vẫn khiến chúng trở thành lựa chọn hấp dẫn cho nhiều ứng dụng như phát trực tuyến đa phương tiện, cơ sở dữ liệu và sao lưu. Trừ khi bạn thường xuyên ghi một lượng lớn dữ liệu, độ bền giảm sẽ không phải là vấn đề đáng lo ngại.

Pure Storage FlashArray//C: Tối ưu QLC Flash cho doanh nghiệp

Pure Storage® FlashArray//C không sử dụng các mô-đun flash SSD tiêu chuẩn. Thay vào đó, mô-đun DirectFlash® của Pure cho phép flash thô kết nối trực tiếp qua NVMe, giúp giảm độ trễ và tăng thông lượng. Điều này cho phép FlashArray//C tối đa hóa hiệu suất của các mô-đun flash QLC, đồng thời mang lại chi phí mỗi dung lượng cạnh tranh với các mảng lưu trữ lai (hybrid) và HDD.

Các lợi ích khác khi lựa chọn FlashArray//C:

• Evergreen™ Storage: Nâng cấp không gián đoạn, không thời gian chết hoặc di chuyển dữ liệu.
• Quản lý tập trung: Một bảng điều khiển duy nhất (Purity operating environment) để quản lý tất cả tài nguyên lưu trữ tại chỗ và trên đám mây.
• Giải pháp lưu trữ dữ liệu hiện đại: Với sự linh hoạt hoạt động cần thiết để xử lý cả khối lượng công việc nhạy cảm về hiệu suất và định hướng dung lượng.
• Hiệu suất NVMe với chi phí thấp hơn: Là mảng lưu trữ doanh nghiệp hoàn toàn QLC đầu tiên trong ngành.

QLC SSD đang mở ra một kỷ nguyên mới cho lưu trữ All-Flash, mang tốc độ và hiệu năng cao đến gần hơn với mọi doanh nghiệp. Với những giải pháp tối ưu như Pure Storage FlashArray//C, bạn có thể tận dụng tối đa tiềm năng của công nghệ này.

Nguồn: What Is QLC SSD?