Resumen
While a storage system may appear to be an energy-efficient solution in a benchmark, the actual performance may differ when it’s scaled to meet the specific needs of a business. A more comprehensive approach that looks at right-sizing the solution for performance, energy efficiency, space optimization, and long-term reliability is needed.
En el mundo del almacenamiento empresarial, la sostenibilidad se ha convertido en una consideración crítica, pero comparar la eficiencia energética entre los productos de almacenamiento es mucho más matizado que un simple punto de referencia o una puntuación de prueba de certificación. Si bien ciertos indicadores pueden afirmar que identifican el sistema más eficiente desde el punto de vista energético, la realidad es que dichas pruebas a menudo no capturan toda la gama de factores que afectan al consumo energético del mundo real.
El tamaño único no es adecuado para todos
Los sistemas de almacenamiento ofrecen múltiples opciones de configuración —tamaños de unidad, caché y esquemas de protección de datos— que afectan directamente al consumo de energía y espacio. Un único resultado de prueba sintético no captura totalmente estas variaciones. Por ejemplo, una cabina de almacenamiento configurada con un gran tamaño de caché puede sesgar los resultados en favor de sistemas que priorizan el rendimiento de la caché, una táctica que no se traduce necesariamente en una eficiencia energética práctica en el mundo real.
Muchas de estas configuraciones se personalizan en función de los requisitos específicos del cliente. Un sistema de almacenamiento con unidades más grandes o más eficientes, mecanismos de protección de datos más avanzados o unas capacidades de almacenamiento en caché más sustanciales consumirán energía de manera diferente a uno con unidades más pequeñas y una protección de datos mínima. Por lo tanto, una comparación significativa de la eficiencia energética requiere la normalización en torno a las configuraciones específicas que satisfarían las necesidades reales de un cliente.
Precaución con antelación: Comparaciones de rendimiento disfrazadas de métricas de eficiencia energética
Las pruebas comparativas de rendimiento, como la prueba de carga de trabajo de banda caliente de punto óptimo de Trans (TOPHBWT), miden las IOPS por vatio basándose en una carga de trabajo sintética específica de duración limitada. Esta métrica puede destacar la eficiencia máxima en un escenario concreto, pero no tiene en cuenta las diversas configuraciones de las cargas de trabajo y las demandas operativas a las que se enfrentan los diferentes clientes. Por lo tanto, los clientes deben tener cuidado al interpretar dichos resultados, ya que es posible que no reflejen la eficiencia energética real de un sistema de almacenamiento cuando se configura para satisfacer sus necesidades específicas.
También es importante tener en cuenta que las referencias de rendimiento pueden verse muy influidas en función de la cantidad de datos de prueba que permitan almacenar en caché, un artefacto de prueba de la era basada en la unidad de disco duro (HDD). Cuando los datos se recuperan de la caché, se aceleran las I/O y se aumenta la puntuación de referencia global. La realidad es que los datos de las aplicaciones no siempre están disponibles en caché y deben recuperarse de donde residen durante largos periodos de tiempo —los medios de almacenamiento—. Esto significa que el verdadero impacto en el consumo energético y el rendimiento de la recuperación de los datos no está totalmente capturado por puntos de referencia como TOPHBWT. Como resultado, los sistemas que pueden escalarse a cifras muy altas de IOPS “héroes”, independientemente del coste, la configuración y el consumo energético global, parecen ser más eficientes energéticamente que los que no pueden hacerlo. Pero antes de aceptar el enfoque de “IOPS más alta = eficiencia energética más alta”, profundicemos un poco más en ello.
Aquí tiene un ejemplo simplificado que muestra una solución de almacenamiento de centro de datos que puede escalar el número de controladores y/o el número de bandejas de expansión para escalar el rendimiento y la capacidad:
Cuadro 1: El consumo energético anual como controladores de cabina o estantes de expansión se añade para satisfacer los requisitos de capacidad.
La tabla 1 ilustra cómo las IOPS por vatio se mantienen constantes en las configuraciones de cabina con 2 a 10 controladores, suponiendo que no hay estantes de expansión. Sin embargo, el consumo energético anual difiere significativamente. La comparación de los 2 controladores con la solución de 8 estantes de expansión con la solución de 10 estantes de no expansión del controlador, usando los valores de IOPS/vatio correspondientes, sugiere que la configuración de 10 controladores es la más eficiente energéticamente, aunque utiliza casi el doble de energía. Un truco muy interesante si nos lo pide.
En este ejemplo, la capacidad de almacenamiento necesaria, de 4,8 PB, supera lo que todo menos un sistema de 10 controladores puede contener solo en sus armarios de controlador. (Al menos algunos estantes de expansión son necesarios en los otros ejemplos de la Tabla 1). La segunda línea (en la Tabla 1) para cada cantidad de controlador ilustra el resultado cuando solo se utilizan estantes de expansión para satisfacer los requisitos de capacidad. Para los sistemas de almacenamiento que escalan el número de controladores junto con la capacidad, las IOPS/vatios son mejores para las configuraciones con menos o ninguna bandeja de expansión. A pesar del hecho de que las propias estanterías de expansión consumen menos del 25% de la potencia de dos controladores adicionales, afectan negativamente al valor de la métrica IOPS/Watt. Esta dinámica incentiva a los proveedores a escalar la capacidad añadiendo controladores en lugar de estantes de expansión para lograr las IOPS/vatios más altas, incluso cuando no se necesitan IOPS adicionales. Eso aumenta innecesariamente tanto el coste como el consumo energético, suponiendo de manera efectiva que el consumo energético total de la solución no importa. De hecho, es importante y el requisito de añadir controladores a medida que se amplía la capacidad puede llevar a los clientes a comprar soluciones desperdiciadas e ineficientes energéticamente con un consumo energético mucho mayor de lo que sería necesario de otro modo.
This is why Everpure believes in a more comprehensive and transparent approach to storage solution evaluation with our customers—one that establishes workload characteristics and maximum performance requirements first and then examines energy and storage efficiency across various solution options.
Consideraciones para elegir la solución de almacenamiento adecuada
For most enterprise storage purchases, customers care about the trade-offs between a number of different measures: performance, capacity, energy consumption, cost, ease of use, and likely a few others. At Everpure, we believe enterprises should use simple and transparent metrics to evaluate storage solutions. Using metrics such as storage capacity per watt (TB/watt), storage density per rack unit (TB/RU), watts per maximum throughput bandwidth (watts/GB throughput), and $/effective capacity ensures that each configuration meets performance, scalability, and total cost of ownership objectives. An example of how much clearer efficiency comparisons become can be seen in the TB/Watt column in Table 1. The configurations that use the least amount of energy annually and meet the performance and capacity requirements have the highest value. We are convinced that systems designed to use flash like flash instead of like disk will always be more efficient in terms of energy consumption and rack space utilization.
The energy and space efficiency advantages of Everpure center around the fact that we manage flash as flash and can deploy storage devices that will soon be up to five times larger in volume than the largest commodity SSDs that are shipping today but consume roughly the same amount of power (on a per device basis). We’ve been shipping 75TB DirectFlash® Modules (DFMs), which are flash storage devices of our own design, for the last two years and will be shipping 150TB DFMs starting later this year. While some storage drive vendors have announced 60TB SSDs, most storage system vendors are only shipping 15TB and 30TB SSDs in volume. This density advantage enables us to build very efficient multi-PB storage infrastructures at $/GB costs that rival comparably sized HDD-based systems. We have smaller DFM sizes as well, including 2.2TB, 4.5TB, 9.1TB, 18TB, 36TB, and 48TB, that bring many of the same benefits (in terms of how we manage the flash media for efficiency and the reliability of the devices) to smaller systems.
Evaluación de la eficiencia energética
Para comparar significativamente la eficiencia energética de los sistemas de almacenamiento, es esencial evaluar las configuraciones que se alinean con las aplicaciones, las cargas de trabajo y los casos de uso realistas. Lo que más importa es el rendimiento de un sistema en el contexto específico en el que se va a desplegar. Por ejemplo, si bien un punto de referencia puede destacar la eficiencia máxima de un sistema con una carga de trabajo de IOPS alta y una protección de datos mínima, la mayoría de las aplicaciones empresariales necesitan un enfoque más equilibrado —teniendo en cuenta la capacidad de almacenamiento, la tolerancia a errores, los costes operativos a largo plazo, los servicios de datos y la ciberresiliencia en caso de corrupción de los datos (o debido a ciberataques).
Las contrapartidas entre el rendimiento, el consumo energético y la eficiencia espacial son consideraciones vitales para las empresas. Lo que puede parecer como una solución eficiente en una referencia puede no funcionar tan bien cuando se escala para satisfacer las necesidades de servicios de almacenamiento, rendimiento de las aplicaciones, protección de datos y capacidad de una empresa. Centrarse en una sola métrica de eficiencia puede hacer que se compre demasiado o demasiado poco para satisfacer todas las necesidades de los clientes. Al garantizar que las métricas de eficiencia energética están vinculadas a configuraciones que reflejan implementaciones reales, los clientes pueden tomar decisiones más fundamentadas sobre los mejores sistemas de almacenamiento para sus necesidades.
Si bien la evaluación comparativa de IOPS/vatios con pruebas como TOPHBWT puede proporcionar una visión de la eficiencia energética de los sistemas de almacenamiento en condiciones específicas, no proporcionan una imagen completa. La configurabilidad de las soluciones de almacenamiento modernas, junto con las distintas necesidades de los clientes, significa que la eficiencia energética es más compleja que un solo número. La normalización de las métricas de rendimiento y eficiencia del almacenamiento a las configuraciones reales de los clientes ofrece una manera más fiable de comparar los sistemas.
Las empresas también deben ser cautelosas con las afirmaciones de los proveedores basadas únicamente en comparaciones de «hoja de especificaciones» o configuraciones teóricas que no reflejen con precisión los despliegues del mundo real. Los números de las hojas de especificaciones pueden seleccionarse cuidadosamente para destacar el máximo rendimiento o la eficiencia en condiciones ideales y a menudo poco prácticas. Estas comparaciones con frecuencia no tienen en cuenta el modo en que los sistemas de almacenamiento se utilizarán realmente en los entornos de producción, en los que los requisitos de coste total de propiedad, rendimiento, protección de datos y escalabilidad varían drásticamente. Los clientes siempre deben preguntar si la configuración utilizada en una referencia es algo que implementarían de manera realista y cómo satisfaría sus necesidades empresariales y de aplicaciones con el tiempo.
The Everpure Advantage
At Everpure, our approach is fundamentally different. We begin by collaborating with customers to understand their specific business and application performance requirements. Rather than pushing a one-size-fits-all solution, we focus on right-sizing the system to meet those needs, delivering not just performance but also superior energy and space efficiency. Our storage solutions are designed to use flash like flash, leveraging larger and more efficient flash modules that enable greater density and lower power consumption compared to solutions based on commodity solid-state disk and mechanical hard disk configurations. This allows our systems to consume far less energy and space than competing solutions, making them more environmentally friendly and cost-effective in the long run.
In addition to offering immediate energy savings, our systems are built to last and can be non-disruptively upgraded an unlimited number of times. They’re more reliable, reducing the likelihood of failures and the associated costs of downtime or data loss. Data collected from our installed base over the last 13 years indicates that our customers are routinely achieving 10-year product life cycles with our storage systems, while our competitors routinely encourage their customers to upgrade to new products every four to five years. Furthermore, the longevity of our systems means they generate significantly less e-waste, helping to minimize the environmental impact of outdated technology being sent to landfills. By focusing on durability and sustainability, Everpure ensures that customers benefit not only from cutting-edge performance but also from longer product life cycles, contributing to a more sustainable and responsible IT environment.
Es crucial que las empresas vayan más allá de las comparaciones a nivel de superficie y que profundicen en el modo en que los sistemas de almacenamiento se alinean con sus necesidades operativas. Nuestro enfoque integral —centrado en dimensionar correctamente la solución para el rendimiento, la eficiencia energética, la optimización del espacio y la fiabilidad a largo plazo— garantiza que los clientes no solo cumplan sus objetivos empresariales, sino que también contribuyan a un futuro más sostenible reduciendo el consumo energético, el uso del espacio y los residuos electrónicos.
Prioritizing energy intelligence for sustainable growth
Download the MIT Technology Review & Everpure
report on why energy intelligence is becoming
a critical business metric in the AI era.
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