Entre géant Chinois des nouvelles technologies et leader Américain du stockage Flash, les innovations liées au stockage vont bon train chez Huawei et Pure Storage !
Après notre article précédent, qui vous proposait un comparatif détaillé entre 25 SSD Datacenter-oriented de dernières générations, disponible ici, c’est maintenant l’occasion de regarder ce que les spécialistes du stockage Flash ont à proposer.
D’un côté, Huawei, mastodonte des serveurs, réseaux et accélérateurs en tout genre, fondé à Shenzhen à la fin des années 1980 et spécialisé dans le stockage Flash depuis le début des années 2000.
De l’autre, Pure Storage, startup Américaine à succès dorénavant cotée en bourse, innovant depuis 2010 avec des systèmes de stockage Flash 100% natifs et sans compromis.
Ces deux organisations sont reconnues par Gartner en 2023 et 2024 en tant que Leaders sur le marché du stockage Flash, aux côtés des plus traditionnels NetApp, DELL, IBM et HP Entreprise.
Malgré un léger recul sur l’axe de la vision globale entre Juillet 2023 et Juillet 2024, Huawei et Pure Storage restent des leaders incontestés sur le marché des PSP (Primary Storage Plateform, plateformes de stockage de premier niveau, stockage Flash par opposition aux niveaux plus bas liés aux HDD et aux Bandes Magnétiques).
Pour Huawei, ce recul de Leader à Challenger n’est pas dû aux restrictions Américaines, bien qu’il nous soit possible d’assumer que cela n’a pu qu’affecter les ventes et, in fine, les recettes de la firme chinoise, mais à la méthode de notation de Gartner.
Ces deux entreprises continuent de dominer le marché des fournisseurs les plus ambitieux et innovants, et vous trouverez ici un article présentant les dessous des différences entre ces deux Magic Quadrant.
Vous noterez également la présence d’Hitachi Vantara, filiale Américaine du groupe Japonais Hitachi, qui propose des baies de stockage Flash ultra efficientes, dont la mesure se fait via un indicateur, le TOPHBW, présenté il y a peu dans cet article.
Nous vous proposons aujourd’hui un comparatif de leurs plateformes de stockage Flash et des présentations détaillées de leurs disques SSD novateurs, remplis de fonctionnalités avancées, qui ne sauraient que compléter votre infrastructure ML/AI-oriented ou stockage hyperconvergé à ultra-haut débit !
Huawei peut se vanter d’avoir fourni des solutions pour des géants Asiatiques, tels BaiDu, Alibaba, Tencent, SoftBank et Yahoo, mais aussi Européens, avec BMW, Volkswagen et Renault pour l’automobile, mais aussi l’Allemand SAP et le Français BPCE.
Les systèmes sont entièrement pensés, conçus et produits in-house. Ils intègrent des composants propriétaires, notamment des processeurs hautes performances Kunpeng 920, comparables en de nombreux points aux équivalents conventionnels de gamme Xeon chez Intel et Epyc chez AMD.
Leurs baies de stockage Flash ne sont ni-plus ni-moins que des serveurs surpuissants garnis de SSD 2.5″ ou Palm-Sized, l’un de leurs formats propriétaire.
Les plateformes OceanStor Dorado de dernières générations offrent de nombreux avantages, en termes de :
- Performances : Plus de 40M d’IOPS et un support pour une architecture NVMe end-to-end ;
- Evolutivité : Le scaling s’effectue jusqu’à 32 contrôleurs, plus de 30To de cache et de près de 6400 SSD répartis dans plusieurs baies ;
- Sobriété énergétique : Avec une consommation au PB jusqu’à 96% inférieure (pour les baies concernées) et une empreinte carbone limitée, Huawei ayant obtenu mi-2023 le label DEKRA.
Quant à leurs SSD, leur gamme 300P, de génération PCIe 5, utilise le format conventionnel de 2.5″ et l’interface U.2.
Les disques sont compatibles avec les fonds-de-panier (backplanes) des serveurs de nombreux fabricants (DELL, HPE, Lenovo, Inspur, H3C, xFusion, …).
Dans l’ensemble, ces disques se veulent plus économiques et moins gourmands en énergie que leurs équivalents chez Samsung, Solidigm ou Kioxia. Il est évident que l’objectif de neutralité carbone accélère la transition écologique des entreprises et Huawei l’a bien compris.
La consommation énergétique de ceux-ci est 12% inférieure à la génération précédente (pour une consommation de 1.43W par TB, et de 6.4W par million d’IOPS).
De nombreux contrôles sont évidemment mis en œuvre, afin de garantir la fiabilité de ces SSD, dans des laboratoires de R&D (ceux-ci sont confrontés à des programmes automatisant les écritures intensives continues dans des conditions extrêmes, l’intégrité de la mémoire NAND étant par la suite contrôlée afin de vérifier le niveau de rétention des particules chargées, leur volume dans les cellules, et leur volatilité).
Outre l’augmentation des performances en lecture et en écriture, avec une bande passante de près de 15GB/s avec les modèles PCIe Gen 5, les temps de latence sont en moyenne 55% inférieurs en comparaison des disques similaires d’autres fournisseurs. Les temps d’activation de ces disques sont également plus faibles, moins d’une seconde en moyenne, alors que la majorité des disques ne s’active qu’entre 3 et 5 secondes.
Et à côté du format 2.5″ 15mm classique, Huawei propose également des SSD au format propriétaire, appelés Palm-Sized Disks.
Ces disques sont plus fins que leurs homologues U.2, ce qui permet d’en équiper 36 dans un serveur 2U, au lieu de 24. La densité augmente et la capacité de stockage également, sans compromis sur les performances et la consommation.
Ils utilisent un connecteur EDSFF 1C, identique à ceux des formats E1.L, E1.S et E3.S, mais en double, pour une bande passante accrue. Vous retrouverez toutes les statistiques de ces disques dans la partie comparatif de cet article.
Notez enfin que ces disques bénéficient de fonctionnalités avancées de protection des données et de management. Pour n’en citer que quatre, on y retrouve :
- Des algorithmes de correction d’erreurs (FSP et LDPC), qui réduisent le taux d’erreurs des bits, les changements de bits étant liés à l’usure des disques, et qui améliorent le seuil de tolérance de ces erreurs pour des possibilités de correction 20% supérieures à celles d’autres fabricants ;
- Des processus de contrôle de l’intégrité des données (technologie E2E) afin de détecter la SDC (Silent Data Corruption ou corruption discrète) et de la corriger au plus vite. Pour rappel, les données transitent entre de nombreux composants (RAM, CPU, GPU, …) avant d’être figées sur disque et peuvent être altérées par les traitements appliqués par ces composants, et ce même malgré les mécanismes de contrôle de parité et de détection/correction d’erreurs classiques (ECC) ;
- Des fonctions d’écriture intelligentes (algorithmes Multi-Stream) qui optimisent le stockage des bits sur des pool de stockage (via RAID par exemple) en dirigeant les bits sur certains disques plutôt que d’autres, afin d’augmenter leur longévité (en évitant d’écrire sur les mêmes disques trop fréquemment) et leur fiabilité (car baisse d’usure est synonyme de moins d’erreurs) ;
- Des politiques de vérification du cycle de vie des disques qui permettent d’augmenter leur durée d’utilisation, et donc leur amortissement, en désindexant les secteurs trop usés et en continuant l’écriture sur ceux encore viable, plus endurants.
Pure Storage n’a rien à envier au géant Huawei, la liste de leurs clients est tout aussi impressionnante, citons Comcast, Virgin Media, META et la NASA aux US et la Française des Jeux de notre côté de l’Atlantique ; dont le directeur technique, Roland Marzo, nous a récemment partagé les bénéfices des baies de stockage de la firme Américaine pour le suivi et le stockage des paris sportifs de la FDJ au Pure Accelerate de PARIS à Issy-Les-Moulineaux le Jeudi 26 Septembre 2024 ; et bien d’autres entreprises nécessitant du stockage Flash haute densité en masse.
Les baies de stockage de Pure, majoritairement divisées en deux gammes, les Flash Array et les Flash Blades, bénéficient de SSD propriétaires ; les DFM ; arborant des puces NAND de plusieurs téraoctets.
Ces baies sont aussi bien orientées pour les HSDC conventionnels que pour les Hyper Clusters AI-oriented, la recherche et les entreprises aux workloads write-intensive et heavy transactionnal.
Les suites logicielles proposées par Pure (Purity, Evergreen, …) offrent aussi de nombreux avantages : tracking des assets, détection des ransomwares et résolutions des incidents avec support par IA, gestion prédictive des disques en fonction de leur usage, gestion du PUE des baies selon certaines contraintes et obligations, …
La capacité des baies est estimée selon une compression 3:1 au niveau du système, les Flash Array//X R4 peuvent monter à 3.3PB sur 4U, avec des DFM de plus de 40To, les Flash Array//C90 à 8.9PB avec compression 5:1 et les Flash Blades, plus récentes, jusqu’à 1.6PB pour 5U avec des modules de 8TB ou 52TB, pour un coût au GB inférieur à 1$.
Sur ces modèles, pour un watt d’énergie consommé, on peut stocker 4.8TB, soit une consommation moyenne de 0.2W/TB, contre 1.43W/TB coté Huawei.
Prudence néanmoins sur ces indications car la consommation n’est souvent mesurée qu’en période d’idle, une charge de travail conséquente peut, pour l’un comme pour l’autre, faire drastiquement grimper la consommation.
La hauteur des baies Flash Blades est de 5U, elles peuvent comporter jusqu’à 10 blades avec chacune 4 DFM soit 40 SSD au total.
Les DFM disposent d’un contrôleur spécifique, bien que la majeure partie des fonctions liées à la gestion des données soit effectuée par les processeurs des blades et du système.
Ils sont dotés de super-condensateurs afin de fournir assez d’énergies au contrôleur interne des DFM en cas de panne soudaine du système, pour garantir la fin des opérations d’écriture de données.
Les DFM se veulent endurant et tolérants aux pannes, c’est pourquoi ces derniers ne présentent que les composants nécessaires à leur fonctionnement : Pas de cache DRAM (on parle de SSD “DRAM-Less“), peu de redresseurs de tension, … en somme, peu d’éléments sujets à des pannes. C’est d’ailleurs cette vision qui a poussé le fondateur de Pure Storage, John Colgrove, à créer ces supports.
Les PCB en eux-mêmes sont assez fins et les caddies sont identiques à ceux des baies 3PAR d’HP. Le connecteur des DFM est le U.2, pour une vitesse de transfert maximale théorique de 32Gb/s via PCIe Gen 5.
Les DFM de 75TB qui équipent actuellement les baies Flash Array garantissent une consommation au pétaoctet 74% inférieure comparée à des SSD NVMe traditionnels de 30TB en QLC (là où ceux de 48TB : 61% en moins, et ceux de 36TB : 44% en moins).
Ici encore, tel Huawei, l’argument de la consommation énergétique est au centre du marketing, de la communication et, par extension, des préoccupations des clients de la société Américaine.
La comparaison de tels SSD n’a, en réalité, pour seule vocation qu’à présenter les différentes fonctionnalités techniques intrinsèques aux supports, ceux-ci reposant de manière conséquente sur les systèmes dans lesquels ils sont connectés.
Le choix des composants, notamment des contrôleurs ARM, et l’architecture globale du routage des bits au sein de la NAND peuvent expliquer le gain de performances et de fiabilité, par rapport à d’autres SSD plus conventionnels.
Notez, ici encore et à l’instar de notre article comparatif des 25 SSD DC d’Aout 2024, que des indicateurs de performance (IOPS, R&W speeds, …) ne sont pas/que peu inclus, ceux-ci n’étant pas réellement représentatifs de la performance des disques, d’autant plus que ces SSD propriétaires sont conçus pour fonctionner de concert dans des baies aux couches matérielles et logiciels dédiées et optimisées.
Ces indicateurs ne sont d’ailleurs pas communiqués pour les SSD Palm-Sized de Huawei et les DFM de Pure Storage. Un OceanDisk 300P performe avec des R&W séquentiels de 7.5GB/s, 1.8 Million d’IOPS en lecture @ 128KB et jusqu’à 0.9 Million en écriture pour les modèles de 6.4TB, mais nous n’en savons réellement plus pour les autres formats.
Ce comparatif de solutions de stockage Flash propriétaires peut sembler incomplet, les deux entreprises mentionnées proposent des produits aux objectifs communs, mais avec des technologies différentes, voire complémentaires selon vos cas d’usage, et les bénéfices de certaines solutions par rapport à d’autres ne sont pas réellement mis en avant.
La raison à cela est assez simple, ces solutions sont packagées dans des offres alliant produit ; les baies de stockage et les supports ; et services ; accords de maintenance, SLA, … et même règlement de la consommation énergétique induites par les baies à la place du client coté Pure Storage.
La création de ces offres de services regroupant Hardware/Software et prestations diverses, bien que courante dans le domaine, résulte, pour ces technologies propriétaires, en une couche d’abstraction, que l’on peut percevoir, si l’on est du coté des sceptiques, comme un manque de transparence, ou, si l’on cherche tout simplement une solution de pointe qui fonctionne, une sorte de magie nouvelle et bonne à tout pour un stockage dont la part est toujours plus conséquente, surtout dans des infrastructures hyperconvergées et ML/AI-oriented.
Vous le savez, personne ne vous exposera les bénéfices de ces solutions pour votre organisation d’une meilleure manière que les commerciaux B2B des deux entreprises susmentionnées. Le comparatif proposé ci-dessus a pour seule vocation de présenter factuellement le hardware et de dresser une liste des avantages pour chaque option.
Nous tenons à remercier Grégory RUDZKI de Huawei et Sid Ahmed Amara de Pure Storage pour le temps qu’ils ont pu accorder, au siège de Lille et au Pure Accelerate PARIS 2024 respectivement, à la fourniture des informations essentielles à la rédaction de cet article !
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