IBM フラッシュシステム

IBM フラッシュシステム

フラッシュシステム A9000
メーカー	TMS (2001-2013) IBM (2013-現在)
紹介された	2001 年 1 月 (TMS RamSan として) 2013 年 4 月 11 日 (IBM FlashSystem として)
タイプ	エンタープライズソリッドステートコンピュータデータストレージシステム
プロセッサ	x86 (インテル Xeon ) [1] [2] [3]

IBM FlashSystemは、フラッシュメモリにデータを保存するIBMストレージエンタープライズシステムです。標準的なソリッドステートドライブを使用するストレージシステムとは異なり、IBM FlashSystem製品には、2012年にIBMが買収したTexas Memory Systemsの技術に基づいたカスタムハードウェアが組み込まれています。^[4]

ガートナーによると、IBMは2014年に2,100台以上のフラッシュシステムを販売し、合計62ペタバイト（PB）の容量を誇るオールフラッシュストレージアレイベンダーのトップだった。IBMフラッシュシステムは、その年に全ベンダーが販売したオールフラッシュ容量の33%を占めた。^[5]

2020年2月12日現在、 IBMではStorwizeブランドとXIVブランドの両方がFlashSystemブランドに置き換えられました。^{[6] [7]}

IBM FlashSystemアーキテクチャは、もともとTexas Memory Systems（TMS）によってRamSan製品ラインとして開発されました。TMSは1978年に設立され、テキサス州ヒューストンに本社を置く小さな民間企業であり、他のどの企業よりも長くソリッドステートドライブ製品を市場に供給していました。^[8] TMS RamSanエンタープライズソリッドステートストレージ製品ラインは、2000年代初頭にRamSan-520で初めて発売され、^[9] TMSがIBMに買収された2012年までに7世代を超えるRamSanテクノロジーがリリースされました。^[10] RamSanテクノロジーが進化するにつれて、TMSはシステムをさまざまなストレージメディア（DRAM、シングルレベルセル フラッシュメモリ、マルチレベルセルフラッシュメモリ）と外部ストレージエリアネットワークインターフェイス（ファイバーチャネルとInfiniBand）に適応させましたが、コアシステム設計の原則は比較的一定でした。つまり、速度、特にレイテンシを最大化するために内部ネットワークを共有するカスタムハードウェアです。^[8]最後に販売されたRamSan製品はRamSan-710、RamSan-810、RamSan-720、RamSan-820システムであり、2013年にIBM FlashSystem製品に直接置き換えられました。^{[11] [12]}

IBM FlashSystem製品は、フラッシュ最適化の研究開発への10億ドルの投資の発表に合わせて、2013年4月11日に初めて一般提供されました。^[13] Flash Aheadイベントで、IBMは、高性能アプリケーション向けの従来のストレージデバイスと比較して、フラッシュが経済的な「転換点」に到達したことを強調しました。^[14]

2014年1月16日、IBMはFlashSystem 840製品を発表しました。これは、TMS買収後にIBMが全面的に設計した最初のFlashSystemでした。新世代の主な機能強化は、RASの機能強化、大容量化、高性能化、新しい16ギガビットファイバーチャネルと10ギガビットファイバーチャネルオーバーイーサネットインターフェース、新しい管理GUIでした。IBMはまた、リアルタイム圧縮、レプリケーション、スナップショットなどのソフトウェア機能を840に追加したFlashSystemエンタープライズパフォーマンスソリューションも発表しました。^[15]

IBMは2015年2月19日に製品ラインを刷新し、FlashSystem 840の直接的な代替品であるFlashSystem 900モデルAE2と、FlashSystem 900モデルAE2エンクロージャと2つのSanボリュームコントローラを組み合わせたFlashSystem V9000を発表しました。V9000は、FlashSystemブランドに初めてソフトウェア定義ストレージを導入し、すべてが単一の管理ドメイン（シングルペインオブグラスとも呼ばれます）で管理されました。これらの製品は両方とも、Micron TechnologyのMLCフラッシュチップテクノロジーに依存していました^[16]

2016 年 4 月 27 日、IBM は FlashSystem A9000 と A9000R モデル 415 という 2 つの新製品を発表し、製品ラインが拡大しました。これらの製品には、クラウド環境向けに特別に設計された機能が含まれています。パターン除去、データ重複排除、リアルタイム圧縮が組み込まれ、IBM FlashCore テクノロジーと組み合わされて、一貫した低遅延パフォーマンスが実現されています。A9000 は完全に構成されたソリューションでしたが、A9000R はグリッド アーキテクチャーとペタバイト単位のストレージへの拡張機能を実現しました。^[17] これらの製品は、専用のグリッド コントローラーで実行されるSpectrum Accelerate (旧 XIV) に依存して、FlashSystem 900 ストレージ エンクロージャーと組み合わせたソフトウェア定義ストレージ機能を実行しました。A9000 には、XIV Gen3 システムからの移行機能が含まれていました。^[18]

IBM は 2017 年 10 月 23 日に FlashSystem 900 のアップデートを発表し、新モデル AE3 と UF3 を発表しました。これは FlashSystem ブランドが製品ラインで初めて消費モデル UF3 を提供し、顧客が使用した分だけ支払うというものでした。^[19] このアップデートによりアレイの容量が 3 倍になり、ライン速度のハードウェア ユーザー データ圧縮が追加されました。MicroLatency フラッシュ モジュールは、Micron の 32 層 3D TLC NAND フラッシュにアップデートされました。ソフトウェア ベースの圧縮で通常発生するように圧縮機能によってデータ アクセスが遅くなるのではなく、900 はハードウェア圧縮の実装とハードウェアのみのデータ パスにより、1 秒あたり 120 万回の I/O 操作 (IOP) を宣伝し続けました。圧縮エンジンは各フラッシュ モジュールに実装され、エンクロージャーあたり最大 12 個のモジュールを搭載できるため、フル装備のエンクロージャーには合計 12 個のハードウェア圧縮エンジンが搭載されます。^[20]

翌日の2017年10月24日、IBMはFlashSystem A9000を新しいモデル425にアップデートすると発表しました。この新しいモデルには、以前に発表されたFlashSystem 900モデルAE3が組み込まれていますが、グリッドコントローラーは415モデルと同じままです。^[21] 現在、市場には415モデルと425モデルの2世代のFlashSystem A9000が流通していますが、IBMは2018年2月27日に、XIVストレージシステムモデル214と314（通称「XIV Gen3」）の販売終了を発表しました。IBMは、代替製品をA9000モデル425としました。この発表により、XIVストレージシステムブランドは終了し、FlashSystemブランドがその代わりとなりました。^[7]

2018年7月10日のFlashSystem 9100の発表により、製品ラインにはエンドツーエンドでNVM Express （NVMe）を使用して設計された新しいエンクロージャーが追加されました。9100は、 Spectrum VirtualizeソフトウェアスタックとIBM Flash Core Moduleテクノロジーを1つのエンクロージャーに組み合わせた最初のFlashSystem製品でした。これを実現するために、IBMは独自のカスタムフォームファクターMicroLatency Flash ModulesをFlashCoreテクノロジーで標準の2 1/2インチフォームファクターNVMe SSDに再設計しました。^[22] 付属のFlash Coreモジュールは、最大5：1の圧縮で4.8TB、9.6TB、19.2TBの容量で利用可能でした。^[23]

2020年2月12日、IBMはFlashSystemラインを拡張し、FlashSystem 7200、FlashSystem 9200、FlashSystem 9200Rを含めることを発表しました。^[24] さらに、IBMはStorwizeストレージエンクロージャーをリブランドしたFlashSystem 5010、5030、5100を発表しました。^[25] この発表により、IBMはStorwizeブランドを廃止し、FlashSystemsブランドの下の分散ストレージポートフォリオを簡素化しました。Storwize V5000とV5100は、それぞれFlashSystem 5000と5100に置き換えられました。FlashSystem 900とStorwize V7000は、FlashSystem 7200に置き換えられました。FlashSystem V9000と9100は、FlashSystem 9200に置き換えられました。FlashSystem A9000Rは、FlashSystem 9200Rに置き換えられました。^[6] この発表により、FlashSystem製品ラインには、テキサスメモリシステムズ（ラムサン）の買収によるエンドツーエンドのハードウェアのみのデータパステクノロジーを搭載したエンクロージャは含まれなくなり、（XIV）の買収によるスペクトラムアクセラレートソフトウェアを実行するエンクロージャも含まれなくなりますが、TMSで開発されたIBM FlashCoreベースのフラッシュモジュールは引き続き製品に保持されます。^{[26] [27]}

IBM FlashSystem 製品は、フィールド プログラマブル ゲート アレイ(FPGA)を組み込んだカスタム ハードウェア アーキテクチャに基づいています。FlashSystem の設計では、従来のサーバー ベースのアレイ コントローラーは省略されています。各 FlashSystem ユニットの主なコンポーネントには、カスタム フラッシュ モジュール、外部ストレージ エリア ネットワーク インターフェイス、およびシステム全体にデータを分散する FPGA ロジックが含まれます。FlashSystem 内の各フラッシュ モジュールには、IBM Variable Stripe RAID データ保護と標準フラッシュ メモリ コントローラー機能を提供するエンタープライズマルチレベル セルまたはシングルレベル セルフラッシュ チップと FPGA が組み込まれています。IBM は、これらのアーキテクチャ属性が優れたパフォーマンス、信頼性、および効率性を提供すると主張しています。^[4] 2013 年 8 月、IBM は Storage Performance Council に単一の FlashSystem 820 SPC-1ベンチマーク結果を提出しました。このベンチマーク結果は、高速応答時間 (SPC-1 LRT) と外部ストレージ ポートあたりの高 SPC-1 IOPS (高ストレージ パフォーマンスの一般的な指標) に加えて、低消費電力を示しました。^[28]

IBM は、エンタープライズ マルチレベル セル フラッシュと Variable Stripe RAID およびその他の IBM 信頼性テクノロジーを組み合わせることで、ほとんどのエンタープライズ環境において信頼性と経済性のバランスが取れると主張しています。IBM Variable Stripe RAID は、特許取得済みの^[29]非常に細分化されたRAID 5タイプのデータ保護構成で、システム内の 10 個のフラッシュ チップの各セットに実装されています。IBM FlashSystem 900、840、820、および 720 製品には、システム レベルのデータ分散ロジック内に実装された RAID 5 の 2 番目のレイヤーも含まれており、システム内で「2 次元」のデータ保護を提供します。IBM は、この 2 次元保護が業界内で大きく差別化されていると主張しています。^[30]

IBM FlashSystem A9000 は、FlashSystem 900 モジュールによって提供される最大 300 TB ^[37]の使用可能ストレージ容量を備えた 8U ラックマウント ユニットで、IBM Spectrum Accelerate ソフトウェアによって管理されます。そのスケーラブルな兄弟機種である FlashSystem A9000R は、最小 2 つのユニットで構成され、42U ラックで 6 ユニットまたは 1.8 PB ^[38]まで拡張できます。A9000R ユニットは、ゼロ チューニング データ分散設計を活用して、CPU、キャッシュ、およびアクセス パスを近隣のユニットと共有します。FlashSystem A9000 ファミリーは、IBM リアルタイム圧縮、リアルタイムのグローバル重複排除、およびリアルタイムのパターン除去をサポートしながら、データベース ワークロードで平均アクセス時間を 250 μs に維持します。FlashSystem A9000 および XIV ストレージ システムの最大 144 インスタンスを、クライアントマルチテナンシーを備えた 1 つのHyperScale クラスターに組み合わせることができます。 A9000、A9000R、および XIV ストレージ システムは Spectrum Accelerate 管理ソフトウェアを共有しているため、FlashSystem A9000R はXIV Gen4と呼ばれることもあります。

IBM FlashSystem V9000 は、FlashSystem 900 モジュールによって提供される最大 57 TB の使用可能ストレージ容量を備えた 6U ラックマウントで、IBM Spectrum Virtualize ソフトウェアによって管理されます。このシステムは、IBM Real-time Compression や外部ストレージ仮想化などの幅広い高度なデータ サービスをサポートしています。最大 456 TB の使用可能容量 (Real-time Compression 使用時は 2 PB を超える有効容量) まで拡張可能な FlashSystem V9000 は、混合ワークロード環境を対象としています。

IBM FlashSystem 900 は、IBM 拡張 MLC フラッシュ テクノロジーで構成されています。このシステムは、最大 57 TB の RAID-5 使用可能ストレージ容量を備えた 2U ラックマウント ユニットです。このシステムは、冗長およびホットスワップ可能なコンポーネント、IBM 最適化 ECC、IBM 可変ストライプ RAID、およびデータ保護用の 2 次元フラッシュ RAID を備えた高可用性アーキテクチャをサポートしています。読み取り IOPS が 1,100,000、書き込み IOPS が 600,000 の FlashSystem 900 は、OLTP および OLAP データベースを対象としています。

2017年10月24日、IBMはFlashSystem 900のアップデートを発表し、ハードウェアアクセラレーションによるインラインデータ圧縮のサポートを追加しましたが、緩和されたフラッシュテクノロジーを3Dトリプルレベルセル（TLC）にアップデートしました。^[39]

両製品は2014年1月にリリースされ、2014年5月に新しいエントリーレベルの容量ポイントとより多くのプロトコルで改良されました。^[40]両モデルとも、データ保護のためにECC、IBM Variable Stripe RAID、2次元フラッシュRAIDをサポートし、ホットスワップフラッシュモジュールと電源を提供しています。また、このシステムは、リアルタイム圧縮、外部ストレージ仮想化、スナップショット、レプリケーション、IBM Easy Tier、VAAI、シンプロビジョニングなど、幅広いソフトウェア定義ストレージサービスもサポートしています。

IBM FlashSystem V840は、最大40TBの使用可能ストレージ容量を備えた6Uラックマウントで、高速データアクセスと高度なストレージサービスを必要とするワークロードを対象としていました。^[41]これはFlashSystem V9000の前身です。

FlashSystem 840は、エンタープライズマルチレベルセル（eMLC）フラッシュテクノロジーで構成され、最大48TBの使用可能ストレージ容量（RAID 5で40TB）を備えた2Uラックマウントユニットでした。読み取りIOPSが1,100,000、書き込みIOPSが600,000のFlashSystem 840は、OLTPおよびOLAPデータベース、科学アプリケーション、クラウドサービスを対象としています。 ^[42]これはFlashSystem 900の前身です。

• IBM DS8000および DS6000 シリーズ - Powerベースのストレージ シリーズ

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• IBM フラッシュ ストレージの公式 Web サイト
• FlashSystem V9000 製品ウェブサイト
• FlashSystem 900 製品ウェブサイト
• フラッシュアヘッドイニシアチブ開始プレスリリース
• SAN ボリューム コントローラ + FlashSystem レッドブック