ניהול משברים בתקשורת חייב להתקדם לבינה מלאכותית
20 שבועות של SSD
מנהלי מערכות מידע ראשיים בארגונים רבים מבינים שעידן הכונן הקשיח, בשוק השרתים הארגוניים, כמו גם במחשבים הניידים, החל בפרפורי הגסיסה, להסתיים עם כניסתם לתמונה של כונני ה- SSD. כוננים אלה מקטינים את הוצאות ה-IT, מאריכים את חיי המחשב, מעלים את הפרודוקטיביות ומשפרים את חווית המשתמש
עם יד על הלב. לא קל להתמצא בנבכי עסקי האחסון הממוחשב, על שלל הפתרונות, הגישות והטכנולוגיות שמאחורי. משימה לא קלה, גם עבור המומחים שבחבורה. המצב אף מחמיר אם נדרשתם באחרונה להתמודד עם הבנת חלקו ותפקידו המדוייק של כל רכיב ורכיב ב-SSD (Solid State Drive) – אותו כונן זכרון, מהיר, נטול חלקים נעים, שקט ואמין, העושה שימוש בזכרון פלאש. אבל, הבנת הפלאש, אינה רק חשובה. היא יכולה, מהצד הארגוני, לחסוך כסף רב, לשפר ולהכין את הדטה סנטר הארגוני למטלות היום והמחר ולחסוך למנהלי מערכות המידע הרבה כאב ראש לעתיד ומהצד ה״צרכני״ יותר, היא יכולה לשדרג את חיי היום יום של בעלי המחשבים הניידים לסוגיהם.
הפלאש מהווה מרכיב חשוב בשוק השרתים הארגוניים, המחשבים האישיים, טלפונים ומכשירים נישאים, וכן, גם בכרטיסי הזיכרון לשוק הצרכני (כולל בדיסק און קי הוותיק והמוכר) ובעתיד הקרוב גם בזירת המכוניות, הרכיבים הלבישים (WEARABLES), בתים מחוברים (CONNECTED HOMES) והאינטרנט של הדברים (IOT). בקיצור: פלאש בכל מקום. אנליסטים צופים קצב גידול של 35% בשנה של הדרישה לפלאש.
ישראל היא גורם משמעותי בתחום הפלאש עוד משנות השמונים, כאשר אינטל, בהנהגת דב פרומן, הקימה מפעל שבבים ליצור EPROM, שהיתה הטכנולוגיה עליה התבסס פיתוח הפלאש לאחר מכן. אמ סיסטמס, של דב מורן, פיתחה מוצרים מבוססי פלאש לשוק הטלפונים הסלולרים, SSD וכמובן את הדיסק און קי שפרסם אותו בעולם כאחד מ״מאה ההמצאות הטכנולוגיות החשובות של כל הזמנים״, סייפן היתה חלוצה בפיתוח טכנולוגית פלאש מבוסס CHARGE TRAP וסאנדיסק, שהוקמה על ידי הישראלי אלי הררי, הקימה 3 מרכזי פיתוח בישראל ובהמשך רכשה את אמ סיסטמס, תרמה להתקדמות תחום הפלאש את ה- SYSTEM FLASH, שהוא תצורת הפלאש שאפשרה את חדירתו המהירה לשוק ולמעשה את יצירת השוק מבוסס NAND FLASH כפי שאנו מכירים אותו היום. מרכזי הפיתוח של החברה בישראל ממוקמים בכפר סבא, תפן ועומר, שם מפותחים מוצרי פלאש לשוק הטלפונים הניידים (I-NAND) ולשוק המחשבים הנישאים (SSD). לתמונה אפשר בהחלט לצרף גם את אנוביט, שהביאה את אפל להקים מרכז בישראל ואת XtremIO ו- ScaleIO XIV שנוסדו בישראל.
פקטור מאיץ
ראוי לציין שפלאש הוא יותר מאשר אחסון בלבד. חברות משתמשות בפלאש על מנת לספק שירות לקוחות יעיל יותר, לשפר ביצועי תפעול, למנף את יכולות ה BIG DATA, וכדומה. היכולת של החברות להגיב מהר יותר, ולעבד הרבה יותר מידע משפיעה ישירות על התוצאות העסקיות של החברות. ״בארגונים, התקנת מערכות פלאש מוזילה את ההשקעה הכוללת בשרתים, דורשת פחות שטח רצפה לחוות שרתים, מוזילה עלויות חשמל ותחזוקה, ומשפרת אמינות״, אומר אבי קליין, מקבוצת החדשנות של ענקית זכרונות הפלאש, סאנדיסק. ״מוצרי SSD מאיצים את ביצועי המחשב ומעצימים את חווית המשתמש״. לדברי קליין, צוואר הבקבוק העיקרי בשימוש טיפוסי אינו מהירות המעבד (CPU), או ה- DRAM, אלא מהירות הגישה לאחסון, ולכן כל שיפור במהירות האחסון (SSD) מתורגם מיידית לשיפור ביצועי כלל המערכת.
קצת בסיס להבנה: רוב הזכרונות מסוג פלאש המיוצרים כיום מבוססים על טכנולוגיית ה"שער הצף" (floating gate) בארכיטקטורת NAND, שפותחה בשנות השמונים, והמאמץ ההנדסי להורדת עלויות והגדלת נפח הזיכרון מתמקד בהגדלת צפיפות הביטים בשבבי הזיכרון. ניתן להגדיל את הצפיפות באמצעות הקטנת המידות של תאי הזיכרון (מזעור על פי חוק מור), או באמצעות תוספת ביטים לכל תא.
תא זיכרון הכולל ביט אחד נקרא SINGLE LEVEL CELL. לדברי קליין, סאנדיסק פיתחה שיטות להגדלת מספר הביטים בכל תא זיכרון ורוב מוצרי סאנדיסק מבוססים היום על MULTI LEVEL CELL שכוללים שניים או שלושה ביטים. טכנולוגיה זו היא דו מימדית (2D) והיא מתקרבת לקצה היכולת להמשיך להגדיל את צפיפות הביטים באותה יעילות שאיפיינה אותה עד היום. סאנדיסק מייצרת היום זכרונות NAND בגיאומטריה של 15 ננומטר עם שלושה ביטים בכל תא, ואלו הם שבבי הפלאש הצפופים ביותר, ולכן גם היעילים ביותר מבחינת עלויות, בשוק הפלאש.
על מנת להמשיך להגדיל את קיבולת הזיכרון ולהמשיך להוריד את עלותו הנמדדת ב- $/GB, פיתחה החברה טכנולוגיה תלת מימדית (3DNAND) שבה הגדלת נפח הזכרון נעשית דרך ׳תוספת קומות׳ לגובה. בעתיד הקרוב תחל סאנדיסק לייצר שבבי זיכרון תלת מימדיים בקיבולת של 256Gb עם 48 קומות, והמשך הגדלת הנפח ייתמקד בתוספת קומות. גם כאן ניתן לאחסן יותר מביט אחד בתא בודד. שיטה זו של בניה לגובה עוקפת את המגבלה של מזעור התאים במישור הדו מימדי. יתרון נוסף של טכנולוגית ה- 3DNAND הוא שיפור במעטפת הביצועים (מהירות ואמינות). בנוסף, מתמקדת החברה בפיתוח טכנולוגית RERAM המיועדת לשוק השרתים מסוג STORAGE CLASS MEMORY. באחרונה אף הודיעה החברה על שיתוף פעולה עם חברת HP לפיתוח מוצרים לשוק זה.
לכל אחת מהטכנולוגיות הללו יש יתרונות יחודיים ולכן ניתן לצפות שתקופה מסויימת יהיה ייצור במקביל, כאשר כל טכנולוגיה תשרת את היישומים להם היא מתאימה במיוחד. דבר אחד בטוח: כמו מוצרים קודמים, שאפשרו את מהפכת הפלאש ושינו את האופן בו אנחנו מצלמים, משתמשים בטלפון הסלולרי, מאזינים למוזיקה, שומרים קבצים, או משתמשים במחשב, גם המוצרים החדשים בטכנולוגיות החדשות, יאפשרו חווית משתמש מהנה ויעילה יותר במכשירים נישאים או מחשבים, מהפכה בארכיטקטורת הזיכרון בשרתים ובמחשבים, חיסכון משמעותי בצריכת חשמל, ומודלים חדשים לתפעול והוזלת עלויות של ה- DATA CENTER. מוצרים אלו יהיו מרכיב חשוב בעולם ה BIG DATA. ״טכנולוגיות הפלאש החדשות מאפשרות לא רק הורדת מחירים ושיפור ביצועים, אלא מהפכה של ממש בארכיטקטורת המיחשוב המקובלת היום. לדוגמא STORAGE CLASS MEMORY המבוסס על טכנולוגית ReRAM מספק אוסף של יכולות כמו מהירות, זמן תגובה, מספר רב של כתיבות ומחיקות, וכל זאת בצירוף של חוסר נדיפות ועלויות נמוכות. ביצועים אלו יכולים ליצור שכבה חדשה בהיררכיית הזכרונות של המחשב שתשנה את האופן בו פועל המחשב״.
ההחלפה הגדולה
״מי שהתנסה ב- SSD יתקשה לחזור לכונן הקשיח״, אומר קליין, שחש על בשרו את המעבר מהעידן הישן לחדש… בתהליך שנמשך כ-20 שבועות, שידרגה חטיבת ה-IT של סאנדיסק מעל 4,600 כונני HDD בכונני SSD במחשבים ניידים אשר שימשו את עובדי החברה ברחבי העולם. סקרי תועלת ומחקר ראשוני שכנעו את מנהלי החברה לבצע את המהלך שאמור היה לספק לעובדים ביצועי מחשב משופרים, כשיעד משני נוסף, אם כי חשוב באותה מידה, היה ההזדמנות לאמת את היתרונות המיוחסים לכונני SSD בסביבת עבודה רגילה ולא בתנאי מעבדה.
בין היתרונות המיוחסים לכונני ה-SSD:
– הארכת חיי המחשב – מכיוון שהדיסק הקשיח לא מהווה צוואר בקבוק, ניתן להאריך את משך חיי המחשב הנייד, דבר שמאפשר דחיית רכישת מחשבים ניידים חדשים עד שיופיעו בשוק מעבדים ומאיצים גרפיים מהדור הבא.
– שיפור ביצועיי המחשב – דבר המעלה פרודוקטיביות העובדים. כונני SSD מאפשרים זמני קריאה וכתיבה מהירים בהרבה, דבר שמקצר את זמני טעינה של אפליקציות, זמני אתחול מערכת ההפעלה וכמובן העתקה וקריאה של נתונים מהכונן ואליו.
– שיפור חיי הסוללה – ע"י צריכה מופחתת של מתח חשמלי. דבר המהווה יתרון משמעותי בפרודוקטיביות עבור עובדים ניידים שמרבים בנסיעות ובפעילות מחוץ למשרד.
– שיפור האמינות והעמידות – מאחר שכונני SSD צורכים מתח חשמלי נמוך, הם מחוללים מעט חום ובנוסף אין בהם חלקים נעים.
״מוצרים מבוססי SSD משנים במהירות את מפת אחסון המידע בארגונים, כאשר מנהלי מערכות מידע ראשיים (CIO) מאמצים את טכנולוגיית הפלאש בשלל יישומים, לרבות שדרוגים למחשבים ניידים דקיקים״, אומר אופיר דניאלי, דירקטור תמיכה גלובאלית ב- SanDisk IT. הוא משוכנע כי בהיותם מבוססים על טכנולוגיה מהפכנית עם החזר השקעה מוכח (ROI), הולכים וכובשים כונני SSD פלח משמעותי של שוק האחסון, ונוגסים בכונני הדיסק הקשיח אותם הם מחליפים. וכך, בוקר אחד (לאחר תכנון של שנתיים), החלה חטיבת ה-IT במהלך שהיווה אבן בוחן לטכנולוגיה החדשה יחסית, ולדרך בה ניתן להשתמש בה.
בחינת עלות הבעלות הכוללת (TCO)
כחלק מקבלת ההחלטה לשדרג את מחשבי החברה ל- SSD נערכה השוואה בין העלות של כונני SSD לעלות של כונני HDD המסורתיים. בסאנדיסק העריכו שכאשר החליפו את כונני ה- HDD בכונני SSD, החיסכון הכספי הגיע עד לכ- 610 דולר לכל מחשב נייד. תוצאה זו הושגה על ידי הארכת חיי המחשב הנייד המצויד בכונן SSD בשנה, משלוש לארבע שנים, אשר הניבה דחיית הוצאה של 400 דולר בקירוב לשנה, לכל מחשב נייד.
בנוסף, מחקר IDC מציין חיסכון שנתי של 210 דולר לכל מחשב שמצויד בכונן SSD בשל שיעור התקלות הנמוך, צריכת מתח חשמלי נמוכה, חיי סוללה ארוכים וביצועים גבוהים יותר. עם מעל 4,600 מחשבים ניידים בארגון, ובעלות משוערכת של כ-150 דולר לכונן SSD, החברה הצליחה לדחות הוצאה כספית של כ-2.12 מיליון דולר לשנה. בנוסף, בשל החיים הארוכים של כונני SSD, אנשי IT יכולים בקלות למחוק את הכוננים ולהשתמש בהם שוב, ובכך להביא לחסכונות נוספים.
הבדיקות הפנימיות של סאנדיסק הדגימו שביצועי המחשבים הניידים השתפרו במידה ניכרת, כאשר משווים את כונני ה- SSD לכונני HDD, עם תוצאות ביצועי מחשב שהיו טובות פי 15 יותר מביצועי אותו מחשב עם כונן HDD. ביצועי I/O שהשתפרו יכולים גם להקטין את זמן תהליך ההתקנה של מחשב, מאחר שתהליך התקנת מחשב עם כונן SSD נמשך בממוצע 30 דקות פחות מאשר באותו מחשב הפועל עם כונן מסורתי. סאנדיסק מעריכה שבתהליך השדרוג עצמו נחסכו בערך 2,300 שעות יצרניות בשנה.
נגזרת נוספת שנבחנה הייתה מספר התקלות ובעיות החומרה שדווחו, ללא חלקים נעים, כונני SSD יכולים לעמוד בתנועות חדות, ואמינות המחשב הנייד משתפרת באופן דרמטי. שלא כמו כונני HDD, הנוטים להתקלקל, הצוות הטכני שם לב שהסבירות לאובדן נתונים בכונני SSD ולתקלה, נמוכה יותר. למעשה, שיעור התקלות הנאמד בכונני SSD שבשימוש קטן מ- 0.1%.
תהליך השדרוג
ב״שטח״, הלך השדרוג בקלות יחסית: אצל כ- 5,000 עובדים ב- 18 מדינות בעולם לערך, בוצע שדרוג לכונן SSD במחשבים הניידים. העובדים התבקשו להשאיר את המחשבים הניידים שלהם בידי אנשי ה-IT לפרק זמן של לא יותר משלוש שעות (במהלכן שודרג הכונן במחשבים אלו ל-SSD, ותוכן כונן ה-HDD הועתק לכונן החדש). מייד אחר כך הם המשיכו לעבוד כרגיל עם המחשב המשודרג. במהלך השדרוג הושוו נתוני ביצועים בין מערכות זהות לפני השדרוג ל-SSD ואחריו, ונמצא כי לכונני SSD יש יתרונות ברורים בביצועים בהשוואה לכונני HDD, לרבות גישה מידית לנתונים וטעינה מהירה באופן דרמטי של יישומים. לאימות הביצועים האלו, השתמשו אנשי ה-IT בכלים בתקן תעשייתי למבחן ביצועים, כדי להשוות את הביצועים של כונני ה-SSD אל מול כונני ה-HDD.
והתוצאות: כ- 93% מהעובדים חשו שיפור בחוויית המשתמש וביעילות שלהם כתוצאה מהתקנת כונן SSD, כש-56% בקירוב דיווחו על "שיפור משמעותי". 93% מבין העובדים דיווחו על שביעות רצון כוללת של "טוב, טוב מאוד או מצוין" ביחס לביצועים הכוללים של המחשב הנייד העסקי שבשימושם מאז הותקן בו כונן SSD. עובדי החברה הביעו שביעות רצון מוחצת מביצועי מחשבים הניידים העסקיים שבשימושם, ודיווחו על חווית משתמש ויעילות משופרות. העובדים קבעו באופן חד משמעי שכונן SSD הוא כונן המחשב הנייד היעיל ביותר עבורם. ״לכוח האדם של היום שמאופיין בצורך לניידות גבוהה, צורך בקישוריות מהירה, גישה מידית לנתונים העסקיים, פעולה חלקה בריבוי משימות ובצורך של סוללות אשר אינן מתרוקנות במהירות בטיסות ארוכות״ אומר דניאלי. המחשבים הניידים חייבים להיות קלים ביותר במשקלם ועם זאת עמידים, לא מתחממים ואף שקטים, ולספק ביצועים קבועים וצפויים, עם זמני השבתה מזעריים. כונני SSD, עם היתרונות הרבים שלהם לעומת כונני HDD, מאפשרים לממש כל זאת. והשורה התחתונה? כונני ה-SSD שיפרו את כלי העבודה שבידי העובדים, הקטינו את עלות הבעלות הכוללת של הארגון, והוכיחו שניתן ליישם את הרעיון כמעט בכל חברה.
- * * * * *
3 פרטים שלא ידעתם על פלאש
פער המחירים קטן משחשבת
אם תפשפשו בזכרון, סביר שיעלו הרבה מאוד נתונים שינסו להמחיש את פער המחירים בין הכוננים המגנטיים – HDD, לבין כונני הפלאש – SSD. ומה הפלא? עד לא מכבר, וליתר דיוק, עד 2012, מחירי ה-SSD נסקו וריחפו סביב המחיר של 8 דולר לגיגה-בייט. בימים האלה שאלתם כנראה את עצמכם, מדוע לשלב מחיר כזה בזמן שניתן להשיג כונן HDD במחיר של פחות מדולר אחד לגיגה? כיום, רבים כבר מבינים שההשוואה הזו אינה תקיפה. אם אתם מעריכים את כונן ה-SSD על בסיס דולר לגיגה, הרי שהקרב אבוד עוד לפני שהתחלתם בו. הסיבה: SSD ו-HDD אינם ניתנים להשוואה, ככל שמדובר בביצועים, צריכת חשמל, אמינות הכונן… ולא רק. ההערכה הנכונה של ההבדל בין שני הכוננים צריכה להתבצע על בסיס TCO – העלות הכוללת של הבעלות (TCO), כמו גם הערכות עלות פר IOPS, או IOPS לוואט. כשמסתכלים על ההשוואה כך, מגלים מהר מאוד שהמאזניים נוטים דווקא יותר לכיוון ה-SSD.
בציפיה ל-16TB
אי אז בשנות ה-70, כונני ה-SSD הפגינו קיבולות מטורפות של שני מגה-בייט… מה ניתן לעשות היום עם 2MB בדטה-סנטר? כנראה שלא הרבה. בשוק מסתובבים כבר כוננים עם קיבולת סטנדרט של 2TB, אבל, זו רק ההתחלה. הירידה הנמשכת ב-NAND geometries, מובילה לקיבולות ההולכות ועולות. סביר שנראה בשוק בקרוב גם כוננים של 16TB העמוסים בכל טוב הפלאש. וזו טריטוריה בה הכונן המגנטי המסורתי לא יכול לגעת…
פלאש יכול להיות אחסון או זכרון
חידושים אחרונים בתעשיית האחסון, דוגמת טכנולוגיית ה-ULLtraDIMM ומאמצים דוגמת אלה המתבצעים מצד סאנדיסק בעקבות רכישת Schooner Technology, מדגימים כיצד ניתן להרחיב את האפשרויות הטמונות בפלאש מעבר להיותו מדיום אחסון. למעשה, פלאש בהחלט יכול לעלות מדרגה ולהתפז כאלטרנטיבה ל-DRAM עבור זכרון. בהציעו ביצועים דומים ובעלויות נמוכות יותר, ניתן להשתמש בפלאש כדי ליצור מאגרי זכרון, ולאפשר תכנון של ארכיטקטורות חדשות כמו גם אפליקציות מחשוביות אפקטיביות יותר.
אולי יעניין אותך גם...
