Chegou a hora dos all-flash data centers?

Já é lugar-comum dizer que memórias flash, uma forma não volátil de armazenamento de dados, são a substituta óbvia dos discos rígidos quando se pensa em alta velocidade e baixa latência, mas será que isso já é realidade no universo dos data centers?

Para especialistas da Pure Storage, há muitas razões para adotar memórias flash integralmente nas instalações de data centers, tendo em visto o vertiginoso crescimento dos dados não estruturados ao nível mundial bem como questões de sustentabilidade. Além disso, o preço por bit das memórias flash NAND está caindo a uma taxa muito mais alta do que o dos discos rígidos, então 2023 deverá ser o ano em que veremos cair a barreira do custo para que memórias flash ganhem mais espaço nos data centers.

Além do preço da memória flash em si, outra categoria de custo fará com que os discos se tornem, em breve, a opção menos econômica como recurso de armazenamento nos data centers — a da energia. Com o crescente valor das tarifas de energia ao redor do mundo, é natural que se considere o quanto consome cada tipo de armazenamento de dados nos data centers.

Do lado dos discos rígidos, suas partes móveis dependem de motores que consomem muita energia e geram muito calor e, consequentemente, mais energia precisa ser destinada ao resfriamento. Já a memória flash não possui partes móveis, portanto, consome menos energia no funcionamento e no resfriamento. Além disso, como a densidade das memórias flash continua aumentando, sua eficiência energética ultrapassará a dos discos rígidos em breve, contribuindo para reduzir os custos associados ao consumo de energia. Mais um ponto a favor das memórias flash.

Outra questão econômica nesse quebra-cabeça tem a ver com os custos de licenciamento. O processo de compra de antigos sistemas de armazenamento para data centers era complexo e com valores ocultos. Além do preço dos arrays de discos rígidos, surgia ao longo do tempo a necessidade de recursos e ferramentas complementares que não estavam incluídos na configuração básica, que gerava custos extras, sem mencionar os dos contratos de suporte e manutenção. No caso das memórias flash, os principais fornecedores trabalham com pacotes que hardware e software, por exemplo, para deduplicação e compactação. Segundo a Pure Storage, basta comparar o BOM (Bill of Materials, lista de itens que compõem um produto) de um sistema de armazenamento all flash e de outro tradicional para comprovar que o primeiro é composto de apenas dois ou três itens. Isso se traduz em custos menores de aquisição e de manutenção.

Outra vantagem inquestionável das memórias flash é o desempenho. É sabido que a velocidade dos discos rígidos é muito baixa, mesmo em cenários pouco exigentes. Já a memória flash não apresenta problemas de desempenho, com o benefício extra de que a velocidade da leitura de dados permanece previsível mesmo quando as unidades estão carregadas de dados, ao contrário do que acontece com os discos rígidos, nos quais a velocidade de acesso aos dados depende de sua localização na unidade de armazenamento.

A terceira vantagem das memórias flash em relação aos discos rígidos é a confiabilidade. A frequência de falhas das memórias flash é significativamente menor. A consequência econômica direta é que dispositivos mais confiáveis precisam de menos manutenção e menos substituições ou, em outras palavras, menos despesas.

Tipos de memórias flash

Existem quatro tipos de memória flash conhecidos pelas siglas SLC, MLC, TLC e QLC. A letra ‘C’, de célula, representa um transistor de porta flutuante que pode assumir dois estados (ou níveis de tensão) associados a 0 ou 1. Quanto mais células, maior a densidade de dados armazenados e, naturalmente, maior custo.

SLC ou Single Level Cell significa que cada célula contém um único bit. É o tipo de tecnologia de memória flash mais rápido, confiável, preciso e, naturalmente, mais caro. MLC ou Multi Level Cell normalmente significa dois bits por célula. É o tipo mais amplamente utilizado de tecnologia de armazenamento flash. TLC ou Triple Level Cell significa três bits por célula. A tecnologia TLC tornou o armazenamento all flash economicamente mais viável. E QLC ou Quad Level Cell signfica quatro bits por célula e possui o custo por gigabit mais baixo. Especialistas da Pure Storage alertam que se algum fornecedor recomendar não usar QLC porque não é confiável, é muito lenta ou a diferença de custo entre QLC e TLC não é significativa, fique atento. É provável que  a arquitetura legada fornecids por ele não seja compatível com tecnologia QLC, mais recente.

Resumindo todos esses elementos, podemos afirmar que, com a barreira do custo se esvaindo, as características superiores da memória flash devem prevalecer. Não deve demorar muito para que data centers se curvem aos seus benefícios de desempenho, confiabilidade e sustentabilidade. E colocando na ponta do lápis os custos de aquisição, licenciamento, manutenção, suporte, escalabilidade e eventuais períodos de inatividade, verá que soluções all flash pode gerar uma economia significativa.

Em tempo: Arrays flash híbridos mais antigos usavam uma combinação controladores SAS e Serial Advanced Technology Attachment (SATA) para se conectar tanto com discos rígidos quanto com SSDs. O armazenamento all-flash moderno usa controlador Non-Volatile Memory Express (NVMe) que oferece melhor. Nem todas as soluções do mercado são all-flash, então fique atento.