Speicher für Cloud- und KI-Anbieter Was ist Hyperscale-Flash?

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Hyperscale-Flash ist ein Flash-basierter, nichtflüchtiger Speicher, der für sehr große hyperskalierbare Dateninfrastrukturen vorgesehen ist. Solche Infrastrukturen werden zum Beispiel von Cloud-Computing-Anbietern oder KI-Unternehmen, die riesige Datenmengen effizient verarbeiten müssen, benötigt. Für Hyperscale-Infrastrukturen geeigneter Flash stellt den Storage-Anwendungen kostengünstigen und energieeffizienten Flash-Speicher mit hoher Speicherdichte zur Verfügung.

Hyperscale-Flash ist die Bezeichnung für einen Flash-basierten Speicher. Dieser nichtflüchtige Speichertyp ist für sehr große, hyperskalierbare Dateninfrastrukturen vorgesehen. Solche Dateninfrastrukturen werden zum Beispiel von Anbietern von Cloud-Computing-Leistungen oder KI-Services und Big-Data-Anwendungen betrieben und gemanagt. Es handelt sich um verteilte Computing-Umgebungen, deren Ressourcen extrem skalierbar sind und einen hohen Bedarf an Rechenleistung, Netzwerkbandbreite und Speicherkapazität haben. Die Erweiterung der Ressourcen wird durch horizontale Skalierung (Scale-Out-Skalierung) erreicht. Aufgabe dieser hyperskalierbaren Infrastrukturen ist es beispielsweise, Workloads für KI-Modelle und Deep Learning zu bedienen oder große Mengen strukturierter, semi- und unstrukturierter Daten zu konsolidieren.

Hyperscale-Flash wurde speziell für diese Infrastrukturen entwickelt und liefert ihnen Flash-basierten Storage mit hoher Speicherdichte und hoher Energieeffizienz. Der Flash-Speicher stellt seine Speicherkapazität verschiedenen Storage-Anwendungen zur Verfügung. Auf Features für Legacy-Speicherarchitekturen aus dem Enterprise-Umfeld wie Overprovisioning oder Caches und andere wird bewusst verzichtet.

Die hyperskalierten Infrastrukturen arbeiten mit dem Flash-basierten Scale-Out-Hochleistungsspeicher deutlich effizienter als mit herkömmlichen Speichertechnologien. Um dem stetigen Wachstum der Datenmengen gerecht zur werden, lässt sich die Kapazität einer hyperskalierbaren Flash-Storage-Lösung schnell und problemlos erweitern.

Technische Details und typische Merkmale von Hyperscale-Flash

Hyperscale-Flash kann in verschiedenen Formfaktoren zum Beispiel in Form von Solid-State-Laufwerken (SSDs) oder als Flash-Arrays realisiert sein. Typische Eigenschaften des Flash-Speichers sind die niedrigen Kosten pro Gigabyte Speicherkapazität, hohe Speicherdichte, hohe Energieeffizienz und extreme horizontale Skalierbarkeit mit fast unbegrenzter Speicherkapazität.

Zur Realisierung der hohen Speicherdichten kommt Speicherzellentechnik mit mehreren Bits pro Zelle wie die Quadruple Level Cell (QLC) mit vier Bit Speicherkapazität und 16 möglichen Speicherzuständen pro Zelle zum Einsatz. In die Speicherzellen des Flash-Speichers wird ohne einen DRAM- oder SLC-Cache direkt geschrieben. Um dem höheren Verschleiß von Speicherzellen mit hoher Bitdichte und der sich daraus ergebenden niedrigeren Anzahl maximal möglicher Schreib-/Löschzyklen entgegenzuwirken, lassen sich Datenstrukturen, die an die interne Geometrie der Hyperscale-Flash-Speicher anpassbar sind, oder hochleistungsfähige Pufferspeicher mit niedriger Latenz und langer Lebensdauer einsetzen. Auf Overprovisioning, Dual-Port-Controller oder Schutzschaltungen, wie sie für Enterprise-SSDs üblich sind, verzichtet der Hyperscale-Flash üblicherweise.

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