Несколько мыслей.
1) У меня устойчивое дежа-вю. Периодически в топик заходят люди с именно этим вопросом. Разница только в количестве. Кому 1 млрд. Кому 10. Можно также поискать и слинковать эти вопросы в один большой вопрос.
2) MySQL который указан в тегах - нормально справляется с этой задачей. Он и не такое число строк
умеет хранить. И если взять MariaDb - там есть куча новых engines которые можно крутить для тюнинга
именно скорости чтения. Разумеется жертвуя чем-то другим. Транзакциями и записью например.
3) Непонятно что такое минимальное время? Если использовать дисковую БД типа MySQL то деградация времени
поиска будет примерно зависеть от логарифма количества строк. Тоесть деградация будет но очень медленно.
Для 10 млрд индекс по key будет содержать порядка 4-5 уровней BTree дерева. Тоесть дисковой системе
нужно будет сделать до 5 или до 6 рандомных чтений (если нужные данные лежат в таблице). Это достаточно
быстро для того чтобы моргнуть глазом за это время. Рандомное чтение любого блока из магнитного диска
класса SATA-3 занимает порядка 20 милисекунд. Тоесть для 5 уровней - это 100 милисекунд. Для дисков
класса SSD и это время можно уже считать меньше милисекунды. Точно я не знаю надо мерять.
Испортить это время может сетевой лаг который в данной задаче мы просто не учитываем. Считаем что сеть идеальна.
4) Непонятно зачем здесь указан Redis. Его задача не хранить 10 млрд а хранить только горячие
ключи по котороым идет очень частый доступ. Если автор хочет In-memory хранение - то время можно
еще сильнее улучшить. Его можно свести практически до нуля (я вангую несколько микро-секунд)
но придется прикупить планок памяти побольше и посчитать сколько памяти
надо для 10 млрд key/values неизвестной длины. Вообще крутить регулятор в направлении
микро-секунд нет особого смысла т.к. другие звенья вашего стека (приложение и сеть) могут
быть на порядки медленнее а это вообще нивелирует всю пользу от такой оптимизации.
