Статьи

SLC SSD вместо Optane: Альтернативный выбор ускорителя для работы с MS SQL, PostgreSQL и 1С

Несмотря на то, что линейка твердотельных накопителей Intel Optane, основанная на технологии 3D XPoint, была официально закрыта несколько лет назад, проблема остается актуальной. Нагрузки на корпоративные системы управления базами данных продолжают увеличиваться: это касается и журналов транзакций MS SQL и PostgreSQL, и сложных сценариев 1С и 1С ERP, и in-memory-конфигураций SAP HANA, и аналитики в реальном времени. Например, это могут быть системы 1С ERP с интенсивным документооборотом и сотнями пользователей, работающими одновременно, или крупные холдинги на базе 1С с активной репликацией данных и ночными отчетами. В таких условиях любая дополнительная задержка в миллисекунду или сбой диска могут привести к простоям бизнеса, утере заказов и недоступности аналитических данных для руководства.

Уникальность Optane заключалась в том, что это были единственные массовые накопители на совершенно новой технологии, а не на традиционной флеш-памяти. Ячейки 3D XPoint не имели проблем, характерных для флеш-памяти, таких как медленная запись и быстрый износ при интенсивном использовании. В результате Optane предоставлял уникальное сочетание производительности и долговечности: минимальные задержки при выполнении мелких операций, стабильный отклик под нагрузкой и высокий ресурс записи, который казался почти неограниченным в реальных сценариях использования. Однако недостатком была низкая плотность хранения и, соответственно, высокая цена, из-за чего данное направление не стало прибыльным.

Тем не менее Optane стал для архитекторов баз данных и интеграторов 1С своего рода "конечным решением" для самых нагруженных журналов и кэшей. Серверы для высоконагруженных баз данных, кластеры 1С ERP и производственные системы SAP HANA были построены на накопителях Optane, где каждая микросекунда и каждый год службы диска были очень ценны. Спрос на подобные устройства не исчез, и до сих пор многие ИТ-службы ищут альтернативу Optane при создании новых серверов для крупных отчетных и аналитических систем.

Теперь основной вопрос заключается в том, что делать, когда Optane перестал производиться, а потребность в быстрых и долговечных накопителях постоянно растет.

Как Optane закрывал разрыв между DRAM и NVMe SSD

Если сильно упростить, типичная иерархия памяти и хранилища в современном сервере выглядит так:

• оперативная память - самый быстрый, но и самый дорогой ресурс, его объем ограничен количеством слотов и бюджетом;

• быстрые NVMe SSD на памяти TLC - основной рабочий уровень для баз данных, журналов и виртуальных машин;

• массив SSD на TLC или QLC - емкое хранилище для больших объемов данных, где важнее низкая стоимость за терабайт, чем минимальные задержки.

Память TLC хранит три бита в одной ячейке, QLC - четыре бита. Это удешевляет хранение, но снижает ресурс по перезаписи и усложняет удержание стабильных низких задержек под нагрузкой.

Проблема в том, что между оперативной памятью и даже очень быстрым NVMe остается разрыв - и по задержкам, и по предсказуемости работы под нагрузкой. Для транзакционных СУБД и 1С этот разрыв хорошо заметен: журналы и временные объекты оказываются либо слишком дорогими в оперативной памяти, либо слишком медленными и изнашиваемыми на обычных SSD.

Память класса Optane как раз и занимала этот промежуточный слой. По сути, это был дополнительный уровень в пирамиде:

• по задержкам - намного ближе к оперативной памяти, чем к классическим SSD;

• по ресурсу записи - на порядки выше, чем у TLC и даже у усиленных enterprise SSD;

• по поведению под нагрузкой - стабильное время ответа даже при высокой очереди запросов и смешанной нагрузке чтения и записи.

На практике это означало, что Optane позволял держать журналы и критичные файлы на носителе, который практически не деградирует по времени отклика при росте нагрузки, не бояться частых мелких записей, типичных для СУБД, износа и падения производительности к концу срока службы SSD и строить более агрессивные архитектуры, в которых узкое место дисковой подсистемы заметно смягчалось за счет очень быстрого и выносливого промежуточного слоя.

Какие задачи память класса Optane решала в СУБД и 1С

Для высоконагруженных баз данных и приложений, таких как MS SQL, PostgreSQL, 1С, 1С ERP и SAP HANA, у Optane было несколько типичных ролей.

Журналы транзакций и файлы логов

Журнал - это поток постоянных небольших записей, который в пиковые моменты превращается в непрерывный огонь по подсистеме хранения. На обычных SSD это приводит к быстрому росту задержек, фрагментации, внутренней уборке мусора и ускоренному износу. Накопитель Optane позволял вынести журналы на носитель, для которого миллионы мелких записей в сутки - штатный режим работы. Задержки оставались низкими и предсказуемыми, а ресурс записи был достаточным на годы вперед даже в агрессивных сценариях.

Временные базы, tempdb и промежуточные таблицы

Сложные запросы, построение отчетов, сортировка больших выборок - все это порождает активную работу с временными объектами. При размещении tempdb и аналогичных структур на Optane сервер получал заметный выигрыш в отклике под сложной аналитической нагрузкой, а поведение системы становилось более ровным: меньше пиковых всплесков задержек, меньше "зависаний" при ночных заданиях и регламентных операциях.

Сценарии хранения данных в оперативной памяти и кэширования горячих данных

In-memory подходы в MS SQL и SAP HANA, крупные кэши 1С ERP, ускорение часто запрашиваемых справочников и регистров - все это упирается в объем и стоимость оперативной памяти. 

Optane в формате модулей постоянной памяти позволял либо расширять доступный объем почти оперативной памяти за меньшие деньги, либо строить гибридные схемы, в которых наиболее горячие данные оставались в DRAM, а второй уровень кэша размещался в Optane.

Для 1С и 1С ERP это давало возможность удерживать больше активных данных ближе к процессору без резкого роста бюджета на память, а для SAP HANA - уменьшать стоимость больших in-memory конфигураций.

Optane снижал требования к объему и качеству остальной подсистемы хранения

Быстрый и выносливый слой между оперативной памятью и основным массивом хранения позволял разгружать основной массив от грязной мелкой записи, сглаживать пиковые нагрузки на диск за счет буферизации на уровне Optane и откладывать масштабирование дорогих массивов, получая прирост отзывчивости за счет более продуманной архитектуры памяти.

Именно поэтому исчезновение Optane так болезненно воспринимается архитекторами СУБД и ответственными за 1С: речь идет не о "быстром SSD", а о целой прослойке в архитектуре, которая закрывала сразу несколько критичных болей - скорость журналов, временные объекты, in-memory сценарии и стоимость оперативной памяти.

Optane: путь от прорыва к снятию с производства

От 3D XPoint к Optane SSD и Optane Persistent Memory

Технология 3D XPoint появилась как совместный проект Intel и Micron, когда производителям стало очевидно, что классическая flash память в роли универсального ускорителя уже упирается в свои физические ограничения. Задача была проста по формулировке и сложна по реализации: создать энергонезависимую память, которая по задержкам и выносливости окажется гораздо ближе к оперативной памяти, чем к привычным SSD, и при этом будет доступна в терабайтных масштабах для серверов.

На базе 3D XPoint Intel вывела два ключевых направления. Первое направление - твердотельные накопители Optane SSD в форм факторе обычных NVMe дисков. Они подключались к серверу как стандартные NVMe устройства, но давали принципиально другую картину по задержкам и ресурсу записи. Именно эти накопители стали популярными как сверхбыстрый журнал для MS SQL, PostgreSQL и других транзакционных СУБД: на них выносились файлы журналов транзакций, иногда временные базы и отдельные логические тома под критичные операции ввода вывода.

Второе направление - модули Optane Persistent Memory, которые устанавливались в слоты памяти рядом с оперативной памятью. Здесь 3D XPoint работала уже не как обычный диск, а как постоянная память, к которой сервер обращался почти так же, как к DRAM. В таких конфигурациях Optane позволяла либо существенно расширять доступный объем "почти оперативной" памяти за меньшие деньги, либо строить гибридные схемы, в которых наиболее горячие данные оставались в DRAM, а второй уровень кэша размещался в Optane.

Для 1С ERP и других тяжелых конфигураций 1С такие модули давали возможность удерживать существенно больший объем активных данных ближе к процессору, не раздувая бюджет на классическую оперативную память. Для SAP HANA Optane помогал уменьшать стоимость больших in memory инсталляций, а для MS SQL и PostgreSQL обеспечивала ускорение сценариев, где важно быстро поднимать большие объемы данных и не терять их при перезапуске. На уровне архитектуры серверов Optane фактически добавил еще один слой памяти между DRAM и NVMe, который вел себя почти как оперативная память, но сохранял данные при выключении.

Почему Optane был снят с производства

При всех технических плюсах 3D XPoint и Optane бизнес реальность оказалась куда менее благоприятной. Производство такой памяти требовало отдельной технологической цепочки, отличной от массовых линий выпуска NAND. Объемы продаж так и не вышли на уровень, который позволил бы распределить высокие капитальные затраты на широкую базу. На стороне заказчиков Optane использовались в довольно узких, хотя и критичных сценариях: журналы, кэши, in-memory базы. Для массовых хранилищ и обычных серверов компании по-прежнему выбирали более дешевые SSD.

Параллельно индустрия не стояла на месте. Появились многослойные TLC, ускоренные контроллеры, специализированные SLC решения, высокоскоростные PCIe 4.0 и 5.0 SSD. Разрыв по задержкам и пропускной способности между Optane и "обычными" enterprise SSD начал сокращаться, а разрыв по себестоимости оставался слишком великим. В итоге у Intel получилась дорогая в производстве, технологически сложная линейка, которая оставалась нишевой и не приносила стабильной прибыли.

На этом фоне Intel приняла стратегическое решение закрыть направление Optane и сосредоточиться на более универсальных компонентах серверных платформ, в том числе на поддержке стандартных интерфейсов и перспективной шины CXL. Идея дополнительного уровня памяти никуда не исчезла, но фокус сместился с проприетарной 3D XPoint на открытые стандарты - память и расширители на базе CXL, а также решения сторонних производителей на SLC NAND, которые берут на себя роль быстрого и выносливого промежуточного слоя между оперативной памятью и основным хранилищем.

Для заказчика это означает понятную, но неприятную картину. Существующие конфигурации на Optane продолжают работать, поддержка микропрограмм и драйверов сохраняется в рамках жизненного цикла уже поставленного оборудования. Однако новых поставок больше не будет, а складские остатки давно разошлись. При проектировании новых серверов под специфические высоконагруженные задачи СУБД больше нельзя просто "дописать в спецификацию Optane" и считать проблему закрытой. Теперь архитектору приходится выбирать из нескольких классов альтернативных решений на базе SLC и высокопроизводительной TLC памяти, понимать их компромиссы и сразу подбирать под них подходящую серверную платформу, чтобы не столкнуться с узкими местами через год после запуска.

Storage Class Memory на базе SLC: новый «средний слой» между DRAM и SSD/NVMe

После ухода Intel Optane основным «наследником» идеи промежуточного уровня памяти стали накопители на базе одноуровневой флеш памяти – SLC. В таких SSD каждая ячейка хранит не три или четыре бита, как в TLC и QLC, а всего один бит. На первый взгляд это расточительно: на том же физическом объеме кристалла помещается меньше данных. Зато производительность и ресурс записи оказываются на другом уровне.

Принцип здесь простой: контроллеру не нужно выдавливать из ячейки несколько устойчивых уровней сигнала и тонко различать их при чтении. Запись одного бита в ячейку происходит быстрее, с меньшим разбросом по времени, а сама ячейка выдерживает гораздо больше циклов перезаписи, чем многоуровневая TLC или QLC. В результате SLC SSD класса Storage Class Memory занимают то самое место между оперативной памятью и обычными NVMe накопителями: задержки и предсказуемость работы у них заметно лучше, чем у даже очень быстрых TLC SSD, а ресурс по перезаписи измеряется десятками и иногда сотней полных перезаписей в день на протяжении всего срока службы.

От стандартных NVMe SSD на TLC такие устройства отличаются не только типом памяти. Как правило, они имеют меньшую емкость, но значительно более высокий показатель DWPD, лучше держат нагрузку мелкими операциями записи и демонстрируют ровное время отклика, когда обычные TLC накопители уже начинают «проваливаться» из-за фоновых операций выравнивания износа и уборки мусора. Если упростить, TLC NVMe хорошо подходят для смешанных нагрузок, где важно соотношение «скорость плюс объем», а SLC SSD класса Storage Class Memory созданы для сценариев, где важны стабильные микросекундные задержки и неограниченная по практическим меркам выносливость.

К типичным представителям класса Storage Class Memory относят Solidigm D7-P5810, Kioxia FL6 и DapuStor Xlenstor2 X2900P - специализированные SLC SSD, которые в реальных серверных конфигурациях занимают ту же нишу, которую ранее обеспечивали накопители Intel Optane. Полный потенциал таких накопителей раскрывается в задачах, где поток мелких записей практически не прекращается. Именно там важно быть уверенным, что диск выдержит годы постоянных перезаписей и при этом не превратится в узкое место по задержкам.

Указанные накопители описаны в следующих статьях:

• Накопитель Kioxia FL6 (SSD вместо Optane)
• Накопитель DapuStor Xlenstor2 X2900P (SSD вместо Optane)
• Накопитель Solidigm D7-P5810 (SSD вместо Optane)

Сравнение D7-P5810, X2900P и FL6 с Optane в типичных нагрузках

Сравнение базовой производительности 

Для практического выбора замены Intel Optane DC P5800X важно не только смотреть на паспортные характеристики, но и видеть, как современные SLC SSD ведут себя в типичных для СУБД и 1С нагрузках. В этом разделе рассматривается базовая производительность трех актуальных накопителей - Solidigm D7 P5810, Dapustor Xlenstor2 X2900P и Kioxia FL6 - в сравнении с Optane P5800X, который остается ориентиром по задержкам и выносливости. Сопоставляются последовательные операции чтения и записи, работа с мелкими блоками 4K и поведение при высокой степени параллелизма, что позволяет оценить, насколько близко каждое из решений подходит к историческому эталону и в каких сценариях его логично использовать.

Прежде чем переходить к выводам, имеет смысл посмотреть на исходные результаты трех бенчмарков – CrystalDiskMark, ATTO Disk Benchmark и AS SSD. Они показывают, как каждый накопитель ведет себя в последовательных операциях, при работе с мелкими блоками и под смешанной нагрузкой, и дают базу для сопоставления с профилем Intel Optane DC P5800X.

Сводная таблица по результатам CrystalDiskMark 8.0.4 (MB/s) для всех четырех накопителей и двух наборов данных.

Сводная таблица по результатам ATTO Disk Benchmark для четырех накопителей и двух наборов данных

Взяты максимальные значения последовательного чтения и записи на крупных блоках, где кривая выходит на плато (обычно размер блока 64 MB).

Сводная таблица по результатам AS SSD Benchmark для четырех накопителеи (1 ГБ и 10 ГБ).

Портрет производительности: Optane против современных аналогов

Чтобы не распыляться на отдельные числа, результаты трех бенчмарков сведены к единой картине. Для этого показатели AS SSD 10 GB были нормированы относительно Intel Optane DC P5800X - по каждой метрике Optane принят за 100 процентов, а для трех актуальных SLC SSD рассчитано относительное отклонение. На такой диаграмме сразу видно не абсолютные мегабайты в секунду, а то, насколько близко каждое решение подходит к историческому эталону по ключевым параметрам.

Диаграмма наглядно показывает, что профиль DapuStor Xlenstor2 X2900P наиболее близок к Optane - накопитель практически догоняет его по последовательной записи и заметно опережает по ней, немного уступая только в чтении мелких блоков. Kioxia FL6 формирует сильный контур по последовательной записи и ресурсу, но отстает по 4K чтению и смешанным нагрузкам, что подтверждает ориентацию на журналы и кеш. Solidigm D7-P5810 выглядит более сбалансированным и заметно выигрывает в стоимости - по последовательному чтению он недалеко от Optane, а отставание по 4K и 4K-64Thrd укладывается в разумный компромисс, если приоритетом являются не экстремальные пиковые значения, а доступность решения и поддержка на современных платформах.

Профиль нагрузок в разрезе задач: Optane и актуальные аналоги

Сухих чисел бенчмарков часто недостаточно, чтобы принять практическое решение. Поэтому помимо синтетики накопители были оценены по типовым сценариям использования - журналы и логирование, смешанные OLTP/аналитика, буферный слой перед QLC массивами, чтение горячих данных и in memory конфигурации. В таблице ниже приведены относительные баллы от 1 до 5, где 5 соответствует профилю Intel Optane DC P5800X как исторического эталона, а оценки для DapuStor Xlenstor2 X2900P, Kioxia FL6 и Solidigm D7-P5810 отражают их практическую пригодность в каждом классе задач.

Из сравнительного профиля видно, что DapuStor Xlenstor2 X2900P на практике ближе всего подходит к роли прямого преемника Optane: накопитель получает максимальные оценки в сценариях с тяжелыми журналами, смешанными транзакционными и аналитическими нагрузками и как кеширующий слой перед емкими QLC массивами. Kioxia FL6 занимает сильную позицию там, где ключевыми являются журналы, логирование и кеширование в двухпортовых массивах - ресурс порядка 60 DWPD и ориентация на запись делают его логичным выбором для таких задач, хотя по смешанным нагрузкам и чтению он заметно скромнее. Solidigm D7-P5810 выступает как более доступный и сбалансированный вариант: он уступает DapuStor и Kioxia в экстремальных сценариях записи, но обеспечивает достаточную выносливость на уровне десятков DWPD и хорошую производительность чтения, что делает его рациональным компромиссом при бюджете, ограничeнном жестче, чем в классических внедрениях Optane.

Производительность накопителей на современных x86 платформах

Как видно из данных испытании Four Corners выше на разных серверных процессорах x86, все три SLC накопителя ведут себя практически одинаково: на линейках AMD EPYC Rome–Milan–Genoa и Intel Xeon Ice Lake–Sapphire Rapids–Emerald Rapids средняя производительность колеблется вокруг условнои отметки 1,0 относительно EPYC 7002, различия укладываются в пару процентов и не создают принципиального разрыва. Это означает, что при выборе накопителя под MS SQL, PostgreSQL, 1C или SAP HANA нет смысла подбирать модель строго под конкретное поколение EPYC или Xeon - гораздо важнее профиль самих нагрузок, требования к ресурсу записи и бюджету, а не нюансы сочетания контроллера SSD и того или иного серверного CPU.

Сравнение производительности накопителей в прикладных задачах

Чтобы оценить практическую ценность накопителеи, важно смотреть не только на синтетические бенчмарки, но и на реальные серверные сценарии. В этом подразделе приведено сравнение производительности Kioxia, Solidigm, DapuStor с рядом массовых Enterprise SSD, включая Micron, Samsung и Intel, в типичных задачах дата центра: инференс на GPU, серверное кодирование видео, виртуализация KVM, одновременная загрузка десятков виртуальных машин, файловые сервисы и работа веб фронтенда на базе nginx. Все результаты нормированы относительно накопителя Intel DC P4510 2 ТБ, принятого за 1,0, поэтому по оси видно, насколько каждое решение ускоряет прикладные нагрузки по сравнению с условным «базовым» TLC SSD.

Производительность накопителей в прикладных задачах

Относительно Intel DC P4510 2 ТБ, принятого за 1,0 (выше – лучше)

Если смотреть на график через призму четырех интересующих нас накопителей, то в задачах, где система упирается в вычислительные ресурсы, а не в диск, все они ведут себя очень похоже. В сценарии с нейросетью на NVIDIA T4 и в серверном кодировании видео Adobe Media Encoder Optane, Kioxia FL6, DapuStor Xlenstor2 X2900P и Solidigm D7-P5810 дают лишь умеренное ускорение относительно базового TLC SSD Intel P4510: кривые плотно сгруппированы вокруг значения немного выше единицы. Это отражает простую мысль - когда основное время съедает GPU или процессор, даже очень быстрый накопитель влияет на итоговую длительность цикла, но не определяет ее.

Картина меняется на профилях виртуализации KVM и одновременной загрузки большого числа виртуальных машин. Здесь нагрузка активно использует мелкие операции ввода-вывода, и класс Storage Class Memory начинает играть главную роль. Optane P5800X ожидаемо выходит вперед как эталон по задержкам и случайным IOPS, за ним с небольшим отставанием следуют DapuStor X2900P и Kioxia FL6, тогда как Solidigm D7-P5810 показывает уверенное, но более скромное преимущество над массовыми TLC/NVMe моделями. То же видно на файловом сервере и в тесте фронтенда сайта на nginx: Optane формирует верхнюю планку производительности, FL6 и X2900P заметно прибавляют к базовому уровню P4510, в особенности по стабильности отклика, а D7-P5810 остается компромиссным вариантом - быстрее традиционных TLC, но без такого же запаса по задержкам. В практическом смысле это означает, что в вычислительно ориентированных задачах разница между четырьмя моделями минимальна, а при нагрузках с жесткими требованиями к задержкам и ресурсу записи приоритет следует отдавать сначала DapuStor X2900P и Kioxia FL6, рассматривая Solidigm D7-P5810 как более бюджетное решение для смешанных сценариев.

Алгоритм выбора SLC SSD вместо Optane для сервера 1С и СУБД

В блоге уже подробно разбирались вопросы выбора платформы под базы данных и 1С: выходили материалы о том, как выбрать серверные процессоры для баз данных, как подобрать сервер под 1С ERP, а также разбор того, какой процессор лучше для сервера 1С. То есть с выбором процессорной платформы и типичных конфигураций серверов базовый круг вопросов уже закрыт. Далее стоит сфокусироваться на отдельной теме – выборе накопителей под активную перезапись, которые в современных конфигурациях занимают место прежних Intel Optane в роли быстрого кеширующего слоя.

Требования к серверам в целом

Для серверов 1С, MS SQL, PostgreSQL и SAP HANA сегодня важно не только количество ядер и объем памяти, но и то, как устроена подсистема хранения. Современные аналоги Optane, такие как DapuStor Xlenstor2 X2900P, Kioxia FL6 и Solidigm D7-P5810, требуют полноценной поддержки NVMe в сервере. Желательно, чтобы платформа имела достаточное число фронтальных или внутренних слотов NVMe, позволяло выделить отдельный пул из 2–4 высокоресурсных SSD под журналы и кеширующий слой и при этом оставить место под основной массив на TLC или QLC.

Критичен и резерв по шинам: линии PCIe 4.0, а в новых поколениях и PCIe 5.0, должны быть выведены не только под сетевые адаптеры и контроллеры, но и под высокопроизводительные накопители. Если шина перегружена, преимущества SLC SSD частично теряются. При этом сервер должен позволять установить достаточный объем оперативной памяти, чтобы основная часть горячих данных оставалась в RAM, а слой устойчивых SSD разгружал дисковый массив от постоянной мелкой записи.

Принципы выбора вместо жесткой привязки к моделям

Переход от жесткой ориентации на Intel Optane к открытой экосистеме SLC и высокоресурсных TLC SSD означает, что внимание нужно переносить с конкретной модели на параметры, указанные в спецификации сервера и накопителя. При анализе документации по серверу имеет смысл смотреть, сколько линий PCIe доступно под диски, сколько U.2 или E3.S слотов может работать в режиме прямого подключения NVMe, есть ли поддержка двухпортовых устройств для внешних массивов.

При проектировании под конкретную СУБД необходимо оценивать характер нагрузки. Для журналов транзакций и рабочих файлов 1С ERP основным ориентиром станет ресурс записи в DWPD, производительность на 4K и 4K с очередью, а также задержка доступа. Здесь уместны модели уровня DapuStor Xlenstor2 X2900P или Kioxia FL6, которые по ресурсу и отклику ближе всего к Optane. Если сценарий ближе к смешанным нагрузкам и требуется компромисс между ценой и ресурсом, можно обратить внимание на Solidigm D7-P5810: этот накопитель обеспечивает десятки перезаписей в сутки и при этом остается более доступным по стоимости.

В общем случае алгоритм выбора накопителя с высокими требованиями к перезаписи можно свести к простой схеме:

Примеры серверов от HPE, Lenovo и Dell

Если говорить о конкретных линейках, то у HPE под задачи тяжелых СУБД и 1С хорошо подходят модели ProLiant DL380 Gen11 и DL385 Gen11. Эти серверы предлагают гибкую корзину дисков с поддержкой NVMe и возможностью организовать отдельный пул из нескольких устойчивых к перезаписи накопителей под журналы и кеширующий слой, а основной массив вывести на более емкие TLC или QLC SSD. Наличие современных линий PCIe 4.0 и 5.0 позволяет без конфликтов разместить и диски, и быстрые сетевые адаптеры.

У Dell ту же роль выполняют PowerEdge R760, R770 и R7725. В этих моделях можно выбрать конфигурации шасси с увеличенным числом слотов NVMe, что удобно для схем, где два–четыре накопителя класса Storage Class Memory работают в роли буфера перед массивом на QLC. При этом архитектура PCIe рассчитана на высокую плотность карт расширения, что важно для кластеров баз данных и серверов 1С с несколькими сетевыми портами и адаптерами хранения.

Для серверов Dell имеет смысл отдельно выделить PowerEdge R7725xd как платформу, которая буквально создана под сценарии с тяжелой перезаписью и многоуровневыми массивами. В конфигурациях с большим числом слотов NVMe этот 2U сервер позволяет одновременно разместить быстрый пул под журналы транзакции и кеш, а также емкии массив под основное хранилище. За счет высокой совокупной пропускной способности подсистемы хранения и большого числа линий PCIe нового поколения R7725xd хорошо раскрывает потенциал накопителей класса «наследников Optane» – SLC и высокоресурсных TLC SSD, которые используются для журналов СУБД, временных таблиц и служебных файлов 1С и SAP HANA. В результатe узкое место смещается из дисковой подсистемы, и сервер способен стабильно выдерживать пики нагрузки на запись без заметного роста задержек.

В семействе Lenovo для аналогичных задач традиционно применяются ThinkSystem SR650 V4 и SR665 V3. Эти серверы поддерживают широкий набор корзин под NVMe, вплоть до полностью твердотельных конфигураций, и дают возможность развести быстрый слой на базе DapuStor Xlenstor2 X2900P, Kioxia FL6 или Solidigm D7-P5810 и основной массив под базы, архивы и отчеты. Особое внимание в таких конфигурациях стоит уделять именно вариантам бэкплейна и схемам подключения NVMe к процессорным линиям. В результате выбор сервера под 1С и СУБД с активной перезаписью сегодня сводится к поиску платформы, которая корректно раскрывает потенциал современных аналогов Optane и оставляет запас по шинам и слотам на будущее. Модели и вендоры могут меняться, но если в проект изначально заложены требования к NVMe, PCIe и объему оперативной памяти, дальнейшая замена одного накопителя на другой не потребует перепроектирования всей инфраструктуры.

Перспективные технологии энергонезависимой памяти в ближайшие годы

Сегодня роль Optane в большинстве сценариев берут на себя высокоресурсные SLC и специализированные TLC SSD с большим DWPD. Для 1С и тяжелых СУБД это наиболее надежный путь: накопители формата Solidigm D7 P5810, DapuStor Xlenstor2 X2900P, Kioxia FL6, рассмотренные выше, уже доступны, поддерживаются ведущими вендорами серверов и дают предсказуемый результат в сценариях с постоянной записью. Но параллельно формируется следующее поколение архитектур памяти, которое стоит иметь в виду при выборе платформы.

Один из ключевых трендов – развитие памяти на базе интерфейса CXL. Поставщики микросхем и модулей (Samsung, SK hynix и другие) уже показывают образцы CXL memory expander объемом 96–128 ГБ и заявляют о начале массового производства по мере выхода серверных процессоров с поддержкой CXL 2.0.

В Linux ядро активно получает поддержку CXL.mem и средств управления таким объемом памяти, в корпоративных же дистрибутивах и особенно в Windows Server это направление находится на этапе становления. Для прикладных систем уровня 1С, MS SQL Server и PostgreSQL это означает, что в ближайшие несколько лет CXL память будет использоваться скорее как экспериментальный или нишевой ресурс в крупных дата центрах, чем как массовая замена классического DRAM плюс SSD. Базы данных будут видеть ее как дополнительный NUMA уровень или удаленную память, а не как прямой аналог Optane под журналы транзакций.

Параллельно продолжаются разработки новых типов энергонезависимой памяти – ReRAM, различные варианты MRAM и другие классы Storage Class Memory. Отчет по рынку показывает, что, например, ReRAM демонстрирует высокие темпы роста и рассматривается как потенциальная основа для будущих накопителей с низкими задержками. Но эти технологии пока далеки от массового внедрения в серверные SSD: производственные объемы невелики, а себестоимость и выход годных чипов ограничивают применение в основном в контроллерах, кэшах и специализированных изделиях.

Отдельно стоит упомянуть анонсы новых решений на базе существующей SLC архитектуры. Так, Kioxia уже заявила о разработке AI SSD на XL Flash с задержками чтения порядка 3–5 микросекунд и целевой производительностью свыше 10 млн IOPS для мелких блоков – в несколько раз выше современных NVMe накопителей. Запуск такого класса продуктов ожидается ближе к 2026 году и ориентирован в первую очередь на AI и GPU центры обработки данных. Для массовых серверов 1С и СУБД — это скорее ориентир по будущему уровню латентности, чем инструмент на ближайшие два цикла закупок.

Что все это означает для крупных организации при планировании закупок? В горизонте 3–5 лет основой для систем 1С, MS SQL и PostgreSQL останутся высокоресурсные SLC и высокодеиспособные TLC SSD, подобные рассмотренным в статье аналогам Optane. При выборе серверов имеет смысл закладываться на платформы с поддержкой PCIe 5.0 и достаточным количеством свободных линий и слотов: это даст возможность в будущем добавить CXL карты расширения памяти или специализированные низколатентные накопители, когда они станут доступны на рынке и получат поддержку в операционных системах и СУБД. Но строить критически важные архитектуры, рассчитывая на массовый выход новых классов энергонезависимой памяти уже завтра, пока преждевременно. Более реалистична стратегия: сегодня использовать зрелые SLC и высокоресурсные TLC решения, а CXL и новые типы памяти рассматривать как резерв на следующий этап модернизации.

Заключение и выводы

Уход Intel Optane не отменил саму потребность в промежуточном слое между оперативной памятью и массовыми SSD. Для тяжёлых СУБД, 1С ERP, SAP HANA и других транзакционных систем по-прежнему нужны носители, которые выдерживают годы интенсивной перезаписи и обеспечивают минимальные задержки на мелких операциях. Практика и тесты показывают, что эту роль сегодня берут на себя специализированные SLC-накопители класса Storage Class Memory и высокоресурсные enterprise SSD.

В рассмотренной тройке решений каждый продукт занимает свою нишу. DapuStor Xlenstor2 X2900P максимально близок к историческому эталону Optane по профилю производительности и ресурсу порядка 100 DWPD и логичен там, где журналы и кеширующие слои являются критичным узким местом и бюджет позволяет премиальный класс оборудования. Kioxia FL6 ориентирован на тяжёлую запись и двухпортовые сценарии, поэтому особенно интересен для журналов, логирования и кеширующих уровней в массивах с NVMe-oF и традиционных СХД. Solidigm D7-P5810 выступает более сбалансированным и доступным вариантом: он обеспечивает десятки перезаписей в сутки и хороший уровень производительности чтения, что достаточно для большинства смешанных нагрузок 1С и СУБД при разумной стоимости конфигурации.

Ключевой вывод для архитекторов в том, что выбор замены Optane сегодня стоит делать не по бренду, а по профилю нагрузки и целевой архитектуре. Важно заранее заложить в сервер достаточное количество линий PCIe 4.0/5.0 и слотов NVMe, разделить журнальные и кеширующие пулы от основного массива на TLC/QLC и подобрать класс накопителя под конкретную роль — максимальная скорость журналов, буфер перед QLC, работа in-memory и т. д. При таком подходе переход от Optane к SLC-решениям не требует радикальной перестройки приложений и позволяет поддерживать предсказуемую производительность на горизонте нескольких лет.

Параллельно стоит следить за развитием CXL-памяти и новых типов энергонезависимых носителей. Они вряд ли станут массовым инструментом для 1С и СУБД уже завтра, но будут постепенно дополнять существующие решения и открывать возможности для дальнейшего увеличения объемов «почти оперативной» памяти и ещё более низких задержек. На ближайшие же циклы модернизации наиболее практичной стратегией остается ставка на зрелые SLC и высокоресурсные Enterprise SSD, которые уже доступны, поддерживаются ведущими вендорами серверов и позволяют безболезненно закрыть вакуум, образовавшийся после ухода Intel Optane.

источник: https://itelon.ru/blog/slc-ssd-vmesto-optane-vybor-uskoritelya-dlya-ms-sql-postgresql-i-1s/