【快閃儲存產品全面進入QLC時代】迅速擴展中的QLC SSD企業儲存產品

一種新的儲存媒體能否獲得普遍應用，大型儲存系統廠商的採用與支援，往往是不可或缺的前提，也是我們觀察這種新儲存媒體應用成熟度的關鍵指標。

第1批QLC SSD產品是2018年中上市，很快的，在2019年，就有儲存陣列廠商嘗試推出支援QLC SSD的產品，其中還包括身為一線大廠的Pure Storage。

至於其他大廠的態度比較保守，到了2020年底，才又有NetApp與IBM等2家大廠，加入支援QLC SSD的行列。

接下來經過1年的空窗期後，到了2022年，業界龍頭Dell才跟進，將QLC SSD引進旗下產品線。然後在2023年下半年，華為也導入QLC SSD。接著到了2024年，剩餘的幾家大廠，包括富士通（Fujitsu）、HPE、Hitachi Vantara，先後發表支援QLC SSD的儲存陣列產品，至此所有一線大廠全都加入支援QLC SSD的行列。

QLC滲透儲存陣列產品的3階段

我們可以將QLC SSD在儲存陣列產品的應用與普及，大致分為3個階段。

 第1波QLC儲存陣列產品 

首先，是2019到2020年中問世的首波QLC儲存陣列產品，包括VAST Data的Universal Storage平臺，Pure Storage的FlashArray//C儲存陣列，還有，Nexsan的E系列的18F與32F，Beast Elite系列的Beast Elite F，以及StorOne的S1 : AFAn。其中當數Pure Storage表現最為積極，接連在2019年中與2020年下半年，推出2個世代的FlashArray//C。

這些第一波QLC儲存陣列產品，可分為兩種技術路線：

首先，是以低價與大容量為訴求。在這個時間點，由於QLC快閃記憶體在壽命、可靠性與效能上的限制，因此基於QLC的儲存陣列產品，大都是定位為硬碟或混合式儲存陣列的替代者，例如Pure Storage、Nexsan的產品，都屬於這種類型，應用的領域也有限制：主要作為二線儲存角色。

其次，是與高效能的儲存級記憶體（SCM）構成混合架構。如VAST Data與StorOne的平臺，都是將QLC SSD與相互結合，由SCM承擔寫入I/O，迴避QLC SSD的寫入效能弱點，而由QLC提供低價的儲存空間，主要的I/O負載與輸出則由SCM來承擔，藉此兼顧效能與成本。

我們在2020年的技術專題《QLC快閃記憶體開始進入企業儲存應用》，便曾介紹此時的QLC應用概況。

 第2波QLC儲存陣列產品 

自2020年底開始，到2022年中的這段期間，又湧現第2波QLC儲存陣列產品。3家業界重鎮大廠——IBM、NetApp與Dell，先後發表支援QLC的儲存陣列產品。

IBM為其FlashSystem系列引進基於QLC的FCM儲存模組（FlashCore Module），NetApp推出基於QLC SSD的FAS500f，Dell也為其PowerScale家族中的F900與F600，引進QLC SSD的配置選項。

另外，一直非常積極支援QLC應用的Pure Storage，在這個時候也動作連連，先是在2021年初推出第3代FlashArray//C，接著在2022年中為FlashBlade物件儲存家族，新增基於QLC的FlashBlade//S系列。

無獨有偶，Weka的WekaFS，以及Scality RING這兩種分散式儲存平臺，也在2022年下半年推出的新版本中，開始支援QLC SSD。

在這個階段，QLC的儲存應用出現兩項新的發展：

首先，是開始進入主流儲存平臺。包括NetApp ONTAP、Dell OneFS（PowerScale），以及IBM FlashSystem等3種用戶十分廣泛的平臺，都是在這個階段開始支援QLC。

其次，是開始走出低成本的定位，轉為承擔第一線儲存角色。這個階段問世的QLC儲存陣列，有些仍是走低價大容量的硬碟替代者路線，如NetApp的FAS500f，或是將QLC SSD作為混合架構中的低成本儲存層，如Weka WekaFS與Scality RING。

然而，IBM、Dell、Pure Storage則不同，他們直接讓QLC承擔主要的I/O負載，承擔第一線主儲存的重任，訴求在保持充分效能表現的前提下，提供更高的儲存密度、儲存容量，以及更低的成本、空間與功耗需求。

 第3波QLC儲存陣列產品 

自2023到最近的2024年間，市場上出現第3波基於QLC的儲存陣列產品。

首先是2023年上半年，NetApp發表AFF系列全快閃儲存陣列QLC版本C系列，Pure Storage也增設3款基於QLC的新產品，包括FlashBlade//E、FlashArray//E等2個新系列，以及FlashArray//C的第4代機型。

高效能運算領域重要的儲存供應商DDN，也在這個時候推出旗下AI應用儲存陣列AI400X2的QLC版。

我們2023年7月曾發表封面故事《QLC大舉進入企業儲存應用》，當時市場上的企業級QLC儲存陣列產品，大致便是以上這些。

接著從2023年下半年起，又有一系列新的QLC儲存陣列產品問世。

首先華為發表基於QLC SSD的OceanStor Pacific 9920，稍後NetApp也推出ASA系列SAN儲存陣列的QLC版本ASA C系列。

然後到了2024年，先是富士通在上半年推出基於QLC SSD的ETERNUS AC系列，當時間來到下半年後，HPE在10月為Alletra MP儲存陣列新增QLC SSD配置選項，到了11月，NetApp推出第2代AFF C系列，並為StorageGRID系列新增支援QLC SSD，緊接著Hitachi Vantara也發表VSP One Block系列支援全QLC SSD組態的款式，這也是目前最新的幾款QLC儲存陣列產品。

在這波新加入支援QLC SSD的廠商中，HPE的態度轉變特別值得一提。

過去HPE曾是少數否定引進QLC SSD需求的廠商之一，聲稱與其採用QLC SSD，維持原有SSD搭配硬碟的混合架構，會更為有利，於是，他們以QLC SSD的成本仍不夠便宜為由，否定引進QLC的必要，認為維持使用硬碟更具成本效益，結合專屬的快取演算法技術，就能滿足效能需求。

不過，時至今日，HPE最終還是加入採用QLC的行列，換句話說，這也從反向證明一件事：今日的QLC SSD已具備取代硬碟的能力。

相較於先前的QLC儲存陣列產品，我們從這一波產品中，還可以觀察到幾個新特色：

首先，一些廠商開始將入門級與容量型產品角色，交給基於QLC的儲存陣列所擔任，如NetApp的AFF C系列與ASA C系列，Pure Storage的FlashArray//C、FlashBlade//E等。

其次，專門的QLC儲存陣列產品線，數量也逐漸增加。相較於為既有產品額外提供選配QLC SSD的選項，越來越多廠商提供專門支援QLC SSD的儲存陣列款式，或是專門的QLC產品線。

QLC儲存陣列的類型區分

我們可以將當前的QLC儲存陣列，依不同面向區分為幾種類型。

首先，從產品的發展脈絡來看，當前的QLC儲存陣列可分為兩種類型：

 （1）基於QLC而打造的儲存平臺 

如VAST Data的Universal Storage，以及StorOne的S1 : AFAn，一開始就是基於QLC SSD搭配SCM的架構打造而成，而且，QLC是這些儲存平臺固有的基本組成之一。

（2）既有平臺延伸支援QLC SSD 

除了前述VAST Data與StorOne等兩種晚近發展的儲存平臺，是一開始就基於QLC打造，大部分儲存平臺的問世時間，都早於QLC SSD上市時間，因而都屬於日後延伸增加支援QLC的類型。

而第2種類型的產品，又可細分為兩種形式：

一為全快閃產品線的擴展，在原本全快閃儲存產品架構引進QLC，藉此提高容量、密度，並增強成本競爭力。例如：Pure Storage的FlashArray與FlashBlade系列、Dell的PowerScale系列、IBM的FlashSystem、NetApp的AFF與ASA，HPE的Alletra MP，以及DDN的AI400X2等。

另一為混合陣列的快閃化，在原本的SSD搭配硬碟的混合架構中，以QLC SSD取代硬碟，藉此改善儲存密度與效能，如NetApp FAS系列、Nexsan 的E系列與Beast系列，還有Weka與Scality等分散式儲存平臺等。

而從產品提供型態來看，我們則可將當前的QLC儲存陣列產品，區分為兩種類型：

（1）專門的QLC儲存陣列產品線 

專門只提供QLC SSD的儲存陣列產品線，或是專門的QLC版本，這類型產品中，最著名的，便是問世最早的Pure Storage FlashArray//C系列，迄今已更新4個世代。另外，NetApp的AFF C與ASA C系列，富士通Eternus AC系列，DDN AI400X2 QLC版，華為OceanStor Pacific 9920，Hitachi Vantara VSP One Block的QLC版等產品，也都屬於這種類型。

（2）提供QLC SSD配置選項 

在原有儲存陣列的SSD配置選項中，額外提供QLC SSD的搭配選擇。例如：Dell PowerScale的F900與F600，HPE的Alletra MP，還有NetApp的StorageGRID等產品，都是以這種形式提供QLC SSD的支援。

迅速擴展中的QLC應用環境

5年來，我們見證QLC SSD在企業儲存應用的擴散與普及歷程。早在2019年，當時只有VAST Data與Pure Storage這2家先驅廠商，提供採用QLC SSD的儲存陣列產品。到了今日，全部一線大廠都已將QLC SSD引進旗下產品線。

其中Pure Storage與IBM這兩家大廠，更是將主力產品線的未來，都押注在QLC上。

Pure Storage的FlashArray與FlashBlade等兩大主力產品，除主打高效能應用路線的FlashArray//X與FlashArray//XL，仍維持採用TLC，其餘產品線都已全面採用QLC。

而IBM的FlashSystem系列，雖然也能支援一般的標準TLC NVMe SSD，但作為核心的FCM儲存模組，自2020年的第2代模組，到最新的第4代模組，都已轉向採用QLC。

目前較重要的廠商中，仍堅持不採用QLC者，大概只剩下Infinidat。該公司宣稱藉由他們專屬的快取演算法，只須採用SSD搭配硬碟的混合架構，就能提供同等甚至超過全快閃陣列的效能，因而沒有以QLC SSD取代硬碟的必要。不過，在商言商，廠商沒必要一直自我設限，當初持相同論調的HPE，已在不久前棄守原有立場，轉為引進QLC SSD，我們預期Infinidat最終應該也會轉變態度，加入支援QLC SSD的行列。

 大力支援QLC的Pure Storage與IBM 

上圖分別為Pure Storage的DFM儲存模組，與IBM的FCM儲存模組解剖圖。Pure Storage與IBM這兩家廠商，堪稱在所有一線儲存大廠中，對於支援QLC快閃記憶體的著力最深。例如，Pure Storage自2019年就推出基於QLC的DFM儲存模組，並逐步引進到旗下FlashArray與FlashBlade儲存產品線；IBM FlashSystem系列儲存陣列專屬的FCM模組，也自2020年的第2代起，便全面改用QLC。（圖片來源／Pure Storage、IBM）

 主要大廠的QLC儲存陣列產品 

資料來源：iThome整理，2024年11月

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