Pure Storage声称其闪存在功耗和碳排放方面超越固态硬盘

Pure Storage对VAST/Solidigm固态硬盘与机械硬盘的白皮书进行了分析，认为设备级总拥有成本(TCO)比较并不能说明全部问题。该公司声称，其直接闪存模块在功耗和内嵌碳排放方面均优于两种替代方案。

这是因为Pure Storage的直接闪存模块(DFM)容量比固态硬盘更大，并且在系统级而非驱动器级进行管理，所需数量更少即可满足容量或吞吐量目标，因此运行耗电量更低。在内嵌碳排放方面，DFM比磁盘驱动器或商用固态硬盘都具有优势。

该公司还认为，仅计算TCO对潜在买家是不公平的，因为"云存储和归档层对于吞吐量优化型机械硬盘应用(如AWS st1、sc1等)的常见性能要求是MB/秒级别"，例如10 MB/秒/TB。该公司表示这是"存储系统比较的性能目标"。

Pure Storage提供了三个电子表格式的表格。首先，它展示了机械硬盘吞吐量和每TB吞吐量如何随磁盘驱动器容量增加而变化。这里存在IO密度问题，相对于容量而言，磁盘驱动器吞吐量随容量增加而降低。Pure Storage指出问题更加严重，因为理论最大吞吐量数值在现实条件下无法实现："考虑到现实世界的工作负载组成特征(即不是100%时间都是100%顺序读写，磁盘至少50%满载)，预期吞吐量从8TB时的16 MBps/TB下降到30TB时的不足5 MBps/TB"。

基于这一观点，该公司规格化了六个理论系统，每个系统都有10MB/秒的吞吐量要求，运行10年，有效容量接近10PB。其中包括两个机械硬盘系统(使用28TB和20TB驱动器)、两个固态硬盘系统(使用15.36TB和30.72TB驱动器)，以及两个Pure系统(使用75TB和150TB DFM)。所有系统都采用相同的2:1数据缩减比。

然后它计算了每个系统的总内嵌碳排放量，以及电力需求。由于必然涉及定价细节，该公司没有提供TCO计算。

系统假设磁盘驱动器寿命为5年，因此磁盘驱动器和固态硬盘需要在10年期间的中期更换，但DFM不需要，因为它们有10年保修寿命。该公司还根据年度驱动器故障率增加了一些替换驱动器采购。

如预期的那样，固态硬盘的总量高于磁盘驱动器，但Pure的DFM总量低于两者，因为它们的单驱动器容量要高得多，并且具有系统级控制器功能，而非驱动器级控制器。

Pure然后提供了相同六个系统的功耗比较表，考虑了驱动器安装在基础系统机箱和扩展机箱中的情况。

15.36TB固态硬盘系统的功耗与磁盘驱动器基本相同。30.72TB固态硬盘系统约为该水平的一半。机械硬盘(和15.36TB固态硬盘)系统比Pure的75TB DFM系统多消耗2.4倍电力，但比Pure的150TB DFM系统多消耗4.8倍电力。我们预计，一旦Pure在年底开始出货300TB DFM，这一优势将进一步增加。这也适用于内嵌碳排放数据。

Pure Storage评论道："在系统层面，闪存不仅在速度和密度方面超越机械硬盘，在可持续性、成本和可靠性方面也表现更优。机械硬盘每TB性能的崩溃使其在许多企业需求中已经过时。闪存存储选项，特别是使用Pure Storage DFM构建的系统，与传统机械硬盘和固态硬盘系统相比，设备数量更少、能源消耗更低、内嵌CO2e排放显著降低。"

Q&A

Q1：Pure Storage的直接闪存模块有什么优势？

A：Pure Storage的直接闪存模块(DFM)容量比固态硬盘更大，采用系统级管理而非驱动器级管理，所需数量更少即可满足容量或吞吐量目标，因此运行耗电量更低，在内嵌碳排放方面也比磁盘驱动器或商用固态硬盘具有优势。

Q2：为什么机械硬盘性能随容量增加而下降？

A：存在IO密度问题，相对于容量而言，磁盘驱动器吞吐量随容量增加而降低。在现实条件下，考虑到工作负载组成特征，预期吞吐量从8TB时的16 MBps/TB下降到30TB时的不足5 MBps/TB。

Q3：Pure Storage系统在功耗方面有多大优势？

A：根据比较数据，机械硬盘和15.36TB固态硬盘系统比Pure的75TB DFM系统多消耗2.4倍电力，比150TB DFM系统多消耗4.8倍电力。30.72TB固态硬盘系统功耗约为机械硬盘的一半。