Pure的全闪存存储平台：专为可持续发展而设计

Pure Storage 采用可持续存储系统设计，因为它对环境有益，而且客户在选择 IT 系统时越来越关注环境、社会和治理 (ESG) 问题。

我们采访了 Pure Storage 国际首席技术官 Alex McMullan，以了解有关其可持续发展原则的更多信息，将我们的谈话分为设备级别的讨论，然后扩展到系统和操作使用。

该公司并未使用传统 SSD 及其负责闪存管理、IO 操作、磨损均衡和驱动器运行状况的板载控制器来构建 FlashArray 和 FlashBlade 系统。相反，它从 NAND 芯片构建自己的直接闪存模块 (DFM)，其 Purity 操作系统从系统角度而不是驱动器角度负责闪存管理、IO 操作、磨损均衡和 NAND 健康状况。

用电量

我们询问他是否有任何方法可以将 36 TB DFM 的用电量与同等容量的 SSD 进行比较。

他表示，这种比较主要包括三个方面：“第一个方面显然是 NAND 容量本身。我们在系统级别(而不是驱动器级别)管理和维护磨损的方式意味着我们不必在设备内部过度配置。我们的超额配置比例非常非常小;这是一个个位数的数字，而传统上我们的竞争对手会过度配置 20% 的范围。”

具有 20% 超额配置的 36TB 传统 SSD 实际上将包含 43.2 TB 原始 NAND，而具有低于 5% 超额配置的 36 TB Pure DFM 将拥有 37.5 TB 原始闪存。由 28 个此类驱动器构建的 1 PB 传统全闪存阵列实际上将拥有 1.21 PB 原始 NAND，另外还有 210 TB，这将消耗电力。

同等的 Pure 系统将拥有 1.05 PB 的原始闪存，这将需要更少的电力。

麦克穆兰说：“这只是对效率的反映，以及能够在系统级别而不是单个设备上管理磨损。这是第一个维度，因为必须放置更少的组件，因此显然会消耗更少的功率。”

他对此进行了量化，说道：“Solidigm 61.4 TB SSD实际上在电源管理方面做得非常好，但它的最大功率仍然是每个设备25瓦。我们的 75 TB DFM 的功耗将低于 10 瓦。”

在此基础上，我们假设填充 17 x 61.44 TB Solidigm 驱动器的 1PB 存储机箱将消耗高达 407.5 瓦的功率，而填充 14 x 75TB DFM 的等效 1PB 存储机箱将消耗约 126 瓦的功率。12 个月内，281.5 瓦的差异将产生财务影响。它还会对数据中心的功率预算产生影响，与本例中由 Solidigm SSD 组成的 NAND 容量相比，由 Pure DFM 组成的 NAND 容量消耗更少。请记住这一点。

此外，McMullan 表示，当从 75 TB 迁移到 150 TB DFM 时，Pure 并不打算增加 DFM 功率预算。

NAND 与磁盘

将 Pure DFM 阵列与磁盘驱动器阵列进行比较怎么样?McMullan 说道：“基于 HDD 的系统显然面临着移动执行器和移动盘片的双重挑战。因此其中之一在功耗方面是固定的。另一个在阅读和写作方面是可变的。因此，我们观察到基于 HDD 的系统在功耗方面比基于固态的系统更容易受到工作负载的影响。”

无需精挑细选统计数据，并使用最新的 HDD 供应商数据表：“我们目前对磁盘驱动器阵列的定位是 8 TB/瓦，而在 1 到 2 TB/瓦之间”。

磁盘驱动器阵列比同等容量的 Pure DFM 机箱占用更多的机架空间，并散发更多的热量。这会产生影响，麦克马伦告诉我们：“随之而来的是更多的功率输入，然后也需要更多的冷却来提取热容量。...它是倍增的，更多的驱动电源输入需要更多的电源来管理输入电源，因此您会获得加倍的效果。你需要有更多的制冷机功率来消耗这些热量。”

DRAM方面

麦克马伦的第二维?“任何 SSD 内部都需要 DRAM，以确保嵌入其中的 NAND 控制器正常运行。.. 与我们使用它们的方式不同的是，我们不需要 DFM 来跟踪 LBA(逻辑块地址)作为间接寻址。它不需要进行垃圾收集，也不需要执行传统的 SSD 工作负载，因此我们不必以更高的时钟频率运行它。”

“更有趣的是，我们不需要像同等尺寸的设备那样多的 DRAM。从其规格表来看，Solidigm 61.44 TB SSD 配备了 20 GB 的 DRAM。我猜想，在对该内存进行 ECC 保护后，该容量可能会下降到 16 GB。”

“我们目前发货的 75 TB DFM 的 DRAM 数量要少得多。这是我们可以在该设备中放置的最小 ECC 保护足迹。”

对于 Pure 来说，DRAM 需求和驱动器 NAND 容量之间并不存在线性关系：“我们预计，当我们的 150 TB 驱动器在未来某个时候发货时，将使用与当前 75 TB 驱动器相同数量的 DRAM。我的观点是，我们不需要每 TB 容量的内存。”

这是为什么?

“因为我们的 NAND 控制器在芯片封装的驱动通道方面进行 NAND 管理。它并没有执行传统 SSD 控制器必须执行的所有其他基于 SSD 的传统任务。” Pure 的 DFM 不进行元数据管理或垃圾收集。这两者都会导致 DRAM 容量需求随着 SSD 容量的增加而线性增长。

那么三维呢?

“总的来说，超级电容器的作用是为 DRAM 的内容提供电源保护。从逻辑上讲，您必须在我们的 DFM 上放置的电容量比现成的 SSD 少得多，因为 DFM 的 DRAM 比同等容量的 SSD 少。

总而言之，麦克穆兰认为：“我们在制造更大的固态设备方面处于世界领先地位，这些设备可以用更少的占地面积和更少的功耗存储更多的数据。”

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