Che cos'è lo storage flash?

Lo storage flash è una tecnologia di storage dei dati basata su una memoria programmabile elettricamente ad alta velocità. Scrive dati ed esegue operazioni di I/O random in un lampo, da qui il nome flash.

Lo storage flash utilizza un tipo di memoria non volatile chiamata memoria flash. La memoria non volatile non richiede alimentazione per mantenere l'integrità dei dati memorizzati, quindi anche in caso di interruzione dell'alimentazione non si perdono i dati. In altre parole, la memoria non volatile non "dimentica" i dati memorizzati allo spegnimento del disco.

Lo storage flash utilizza le celle di memoria per memorizzare i dati. Prima di poter scrivere nuovi dati, è necessario cancellare le celle con dati scritti in precedenza. Lo storage flash può inoltre essere disponibile in diverse forme, da semplici chiavette USB agli array all-flash aziendali.

Poiché utilizza la tecnologia a circuiti integrati, lo storage flash è una tecnologia a stato solido, il che significa che non ha parti mobili. Quando viene utilizzata la tecnologia flash per lo storage enterprise, viene spesso utilizzato il termine unità flash o flash array in modo intercambiabile con il termine dischi a stato solido (SSD).

La tecnologia SSD è in contrasto con la tecnologia HDD (hard disk drive), l'altro importante tipo di storage per computer in uso dagli anni '50. A differenza degli SSD, lo storage HDD si basa su dischi a rotazione, motori e testine di lettura/scrittura, utilizzando il magnetismo per memorizzare i dati su un piatto rotante.

Lo storage flash offre vantaggi unici alle imprese che devono affrontare l'esplosione dei volumi di dati e un accesso ai dati lento e imprevedibile. Dato che le soluzioni storage all-flash stanno diventando sempre più convenienti rispetto ai dischi a rotazione, le aziende possono ora ottenere benefici in termini di flash su larga scala, tra cui: 

• Accelerazione delle performance applicative. Questo è spesso il primo vantaggio a cui pensano le persone che pensano alla memoria flash. Con un livello di performance 20 volte superiore rispetto alla tecnologia HDD, la flash può accelerare le applicazioni enterprise comuni, come Oracle Database, MS-SQL, SAP e VDI, così come analisi dei big data come i database Hadoop e NoSQL. La velocità della tecnologia flash consente ai clienti di accedere alle informazioni in modo più rapido ed efficace. Consente allo staff IT di concentrarsi di più sugli obiettivi di business strategici e meno sugli eventi imprevisti. Permette inoltre alle attività di capitalizzare nuove opportunità, risultati e mercati con una maggiore produttività e un time-to-market più rapido.
  
• Aumento dell'economia dei data center. Grazie allo sviluppo di tecnologie flash ad alta densità, le attuali soluzioni storage all-flash offrono performance più rapide e capacità superiore, con un impatto ridotto del data center. Con la continua crescita dei volumi di dati, le aziende possono riscontrare un significativo risparmio di tempo nella gestione semplificata e una riduzione dei costi di spazio, energia e raffreddamento.
• Infrastruttura a prova di futuro. Modernizzare il tuo data center con la tecnologia flash è un passo critico nella trasformazione digitale, ma è importante scegliere un sistema flash che supporti le esigenze di business che cambiano. Le soluzioni flash non sono però tutte uguali. I sistemi all-flash in grado di offrire uno scale-out senza interruzioni consentono di partire in piccolo per poi crescere. Lo storage flash NVMe-ready può inoltre preparare per il futuro la tua infrastruttura, abilitandola all'uso di nuove tecnologie ed eliminare upgrade costosi e distruttivi. Se la tua strategia IT richiede un potenziale elemento cloud durante il percorso, un sistema flash che supporti l'integrazione del cloud ti offre la massima flessibilità per il futuro.

Con lo storage all-flash più integrato nel cloud del settore e la maggiore flessibilità per supportare nuove tecnologie flash, NetApp semplifica l'utilizzo delle innovazioni nella tecnologia flash, senza interrompere l'attività.

Le unità SSD sono state progettate per adattarsi alla stessa interfaccia I/O di un'unità disco rigido (HDD), come l'interfaccia SATA e SAS, per il collegamento al computer host. Sebbene la maggior parte degli SSD utilizzi oggi una memoria flash basata su NAND 3D TLC, i rapidi sviluppi di Non-volatile Memory Express (NVMe), NVMe over Fabrics (NVMe-oF) e delle tecnologie Storage-Class Memory (SCM) offrono un enorme potenziale nel data center.

NVMe è un protocollo di interfaccia per l'accesso allo storage flash tramite bus PCI Express (PCIe). A differenza delle tradizionali architetture all-flash, che si limitano a una singola coda di comandi seriale, NVMe supporta decine di migliaia di code parallele, ciascuna con la possibilità di supportare decine di migliaia di comandi simultanei.

La specifica NVMe-oF è un'interfaccia lato host nei sistemi storage che estende molte delle funzionalità NVMe rilevanti su un fabric Fibre Channel o RDMA (Remote Direct Memory Access). Con NVMe-oF, è possibile scalare in orizzontale fino a un gran numero di dispositivi NVMe, anche su distanze importanti.

La SCM, nota anche come memoria persistente (PMEM), è un nuovo tipo di tecnologia multimediale che sta annullando i confini tra memoria e storage perché può essere utilizzata in entrambi i modi. Esempi di SCM includono i supporti 3D XPoint di Intel e Z-NAND di Samsung.

Quando ampiamente implementati, NVMe e NVMe-oF, in particolare in combinazione con SCM, possono accelerare drasticamente una nuova generazione di applicazioni, offrendo una latenza di 10 volte inferiore e il numero massimo di IOPS.

NetApp è stata la prima azienda a commercializzare SSD da 15 TB a elevata capacità basati su tecnologia NAND 3D. Oggi è leader nel futuro della tecnologia flash con una potente vision di integrazione dei nuovi sistemi storage flash basati su NVMe, NVMe-oF e SCM nell'infrastruttura esistente senza interruzioni.

All-flash refers to data storage systems that utilize only flash memory (NAND), offering significantly faster data access and processing times than traditional HDDs. This modern solution meets the demands of high-performance applications and workloads, improving speed and efficiency.

All-flash storage enables rapid read and write operations, resulting in lower latency and improved performance for applications. Flash storage has no moving parts, leading to reduced power consumption, lower heat output, and increased reliability.

These factors make all-flash an ideal choice for data centers seeking to optimize their storage solutions.

An all-flash array (AFA) is a data storage system that operates entirely on flash memory, providing high-speed data access and significantly reduced latency. Unlike traditional storage arrays that combine spinning disks with flash, all-flash storage arrays leverage the speed and reliability of flash technology to enhance performance for data-intensive applications.

The architectural design of an AFA consists of multiple components, including flash memory modules, a robust controller, and a management interface. The flash memory modules store data, while the controller manages data flow and ensures efficient read and write operations. This architecture allows AFAs to deliver superior performance, scalability, and reliability, making them ideal for environments with demanding workloads.

Overall, an all-flash array maximizes the benefits of flash technology, making it a preferred choice for organizations looking to improve data access speeds and overall storage efficiency.

All-flash benefits are numerous, making flash storage solutions an increasingly popular choice for modern data storage needs.

Main advantages of flash storage solutions:

1.     Performance: All-flash storage provides significantly faster data access and lower latency compared to traditional storage solutions. This high speed is crucial for applications that demand quick retrieval of data, such as databases and virtual machines.

2.     Efficiency: With higher IOPS (Input/Output Operations Per Second), all-flash storage allows for improved resource utilization. This means that more operations can be processed simultaneously, optimizing the performance of data-intensive applications.

3.     Reliability: Flash memory typically has lower failure rates and greater durability than traditional HDDs. This reliability is essential for enterprise applications where downtime can lead to significant financial loss.

4.     Energy Efficiency: All-flash storage systems consume less power compared to HDDs, leading to lower operational costs. Reduced power consumption also contributes to a smaller carbon footprint, making it an environmentally friendly option as well.

All-flash storage solutions are ideal for various applications and industries that demand high performance and rapid data processing.

Here are some common reasons why companies choose all-flash storage:

1.     Database management: Organizations utilizing enterprise flash storage benefit from faster query response times and improved transaction processing. The low latency of all-flash storage allows databases to perform efficiently, enabling businesses to handle more transactions in less time.

2.     Virtualization: In virtualized environments, all-flash storage enhances performance by providing rapid access to virtual machines and applications. This leads to improved resource allocation and user experience, making it suitable for businesses that rely heavily on virtualization technologies.

3.    Big data analytics: All-flash storage is essential for efficiently handling large datasets and enabling real-time analytics. The high IOPS and throughput of flash storage systems allow organizations to analyze data quickly, helping them make timely decisions based on insights derived from big data.

4.    Cloud services: Flash storage companies are increasingly adopting all-flash storage to support high-performance cloud-based applications and services. The scalability and speed of all-flash systems ensure that cloud services can deliver optimal performance to users, even during peak demand.

The all-flash storage market features several leading companies that provide innovative solutions to meet various business needs. Notable flash storage companies include Pure Storage and NetApp, each offering distinct products and features that enhance data management and performance.

1. Pure Storage flash array: Pure Storage is renowned for its high-performance flash storage array solutions. Their products are designed for simplicity, providing a user-friendly experience while delivering exceptional speed and efficiency. Pure Storage’s arrays feature advanced data reduction technologies, enabling organizations to optimize storage capacity without compromising performance.

2. NetApp all-flash solutions: NetApp offers a range of all-flash storage solutions known for their efficiency, scalability, and seamless integration with existing IT infrastructure. NetApp’s all-flash offerings are designed to handle diverse workloads, ensuring high availability and reliability. Key features include:

• Data protection: Robust data protection capabilities ensure that critical data is safeguarded against loss.
• Scalability: NetApp’s all-flash solutions can easily scale to accommodate growing data requirements without significant disruption.
• Performance optimization: With advanced caching techniques and data management tools, NetApp’s solutions enhance overall performance for enterprise applications.

3. Other notable companies: In addition to Pure Storage and NetApp, other significant players in the all-flash storage market include Dell EMC, HPE, and IBM. Each of these companies offers unique solutions tailored to specific industry needs, ensuring businesses can find the right fit for their data storage requirements.

Implementing all-flash storage systems can involve higher upfront costs compared to traditional storage solutions, such as hard disk drives (HDDs). However, the long-term benefits can lead to a significant return on investment (ROI) for organizations.

1. Initial investment: The all-flash storage cost is typically higher due to the advanced technology and components involved. Organizations need to consider the price of the flash storage hardware, along with any necessary flash storage software for management and optimization.

2. Improved performance: Despite the initial investment, companies often see improved performance and reduced latency, which can lead to higher productivity and faster application response times. This performance improvement is critical for real-time data access.

3. Efficiency gains: The efficiency of enterprise flash storage results in higher Input/Output Operations Per Second (IOPS) and better resource utilization. These gains help to streamline operations and reduce the overall operational costs associated with managing and maintaining storage infrastructure.

4. Energy savings: All-flash storage solutions generally consume less power than traditional storage systems, which can lead to substantial energy savings. Lower energy consumption translates into reduced utility costs and a smaller carbon footprint, aligning with sustainability goals for many organizations.

5. Long-term ROI: Over time, the efficiencies gained through improved performance and reduced operational costs can offset the initial investment in all-flash storage. Organizations can expect a favorable ROI as they realize the long-term benefits of faster, more efficient storage solutions.

All-flash storage is a vital component in modern data infrastructure, offering advantages such as improved performance, reliability, and efficiency. As businesses increasingly rely on data to drive decision-making and enhance operations, integrating all-flash storage solutions not only supports the demands of high-performance applications, but also enables better data management strategies. Embracing this technology is crucial for navigating the complexities of digital transformation and achieving long-term success.