Armazenamento flash é uma tecnologia de armazenamento de estado sólido que utiliza chips de memória flash para gravar e armazenar dados, conhecidos como operações de entrada/saída por segundo (IOPS). Não deve ser confundido com memória de acesso aleatório (RAM) ou memória de curto prazo. As soluções de armazenamento flash variam de unidades USB a matrizes de nível corporativo.
Os dispositivos de armazenamento flash podem atingir alta velocidade na resposta (latência de microssegundos), em comparação com os discos rígidos com componentes móveis ou cartões de memória. Utilizam memória não-volátil, assim os dados não são perdidos quando a energia é desligada. Utiliza unidades de estado sólido altamente disponíveis e menos energia e espaço físico do que o armazenamento em disco mecânico.
Armazenamento flash de nível básico
Armazenamento NVMe flash de nível básico
Armazenamento flash de médio porte
Armazenamento flash de última geração
A matriz de armazenamento combina diversas unidades de disco para permitir o armazenamento de dados baseado em blocos. Ela separa o armazenamento das funções de comunicação e conexão de rede para oferecer maior capacidade que um grupo de servidores de arquivo. A matriz de armazenamento permite que diversos servidores da organização acessem os mesmos dados com eficiência. Também conhecida como matriz de disco ou matriz de armazenamento em disco.
Com a unidade flash de estado sólido (SSD) os dados são armazenados usando uma memória flash. O SSD tem vantagens em relação à unidade de disco rígido (HDD). Os discos rígidos têm latência inerente, causada por componentes mecânicos. O sistema em estado sólido não tem nenhuma parte móvel e por isso tem menos latência e necessidade de menos SSDs. Como a maioria dos SSDs modernos são baseados em flash, o armazenamento flash torna-se sinônimo de sistemas em estado sólido.
As matrizes all flash utilizam somente a memória flash para armazenamento. Essas arquiteturas modernas foram desenvolvidas para maximizar o desempenho e a capacidade de armazenamento sem as limitações das funções legadas da rede de área de armazenamento (SAN) do SSD. Elas oferecem latência muito reduzida e são altamente disponíveis. Adequadas especialmente para ambientes multinuvem e protocolos de armazenamento como NVMe.
A Non-volatile Memory Express (NVMe) é uma interface usada para acessar o armazenamento flash em um barramento de interconexão expressa de componentes periféricos (PCIe). A NVMe permite milhares de solicitações paralelas em uma só conexão. Ela elimina a sobrecarga entre as aplicações e o armazenamento, além de melhorar muito o desempenho.
O armazenamento flash híbrido utiliza uma seleção de SSDs e HDDs, proporcionando uma infraestrutura balanceada para uma série de cargas de trabalho. Os discos rígidos são tecnologias de preço baixo, adequadas para arquivos grandes e backup de dados. Onde houver necessidade de alta taxa de transferência e baixa latência, os dados poderão ser movidos para matrizes SSD e flash.
Os discos rígidos usam hardware eletromecânico para armazenar informação digital. Têm bom custo-benefício e são ideais para armazenamento de longo prazo e arquivos grandes. Os discos rígidos são vulneráveis a danos físicos ao com o tempo e têm problemas de latência por conta de seus componentes móveis. Pode-se usar mídia flash para ampliar esse tipo de armazenamento, possibilitando mais rapidez para as aplicações e posterior escalamento.
A tecnologia e o armazenamento flash desempenham um papel relevante na modernização da infraestrutura e ajudam a transformar a economia do armazenamento de dados. Quando aplicada ao armazenamento novo ou preexistente, ela eleva a capacidade utilizável além de melhorar muito o desempenho do aplicativo. Veja a seguir alguns exemplos de como os sistemas flash podem atender a uma série de requisitos.
Para viabilizar o alto desempenho dos aplicativos, as corporações precisam entregar dados com rapidez e eficiência. Os sistemas de armazenamento all-flash oferecem segurança com latência muito reduzida e confiabilidade de missão crítica para atender às demandas dos negócios modernos.
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A memória flash é do tipo porta oscilante, inventada em 1984 por Fujio Masuoka, da Toshiba. Em 1986, a Toshiba lançou o primeiro chip de flash NAND e a Intel lançou o chip NOR. A memória flash inovou o desempenho e rapidamente revolucionou o mundo do armazenamento de dados, melhorando o giro de discos e cartões de memória. Como o uso dos dados aumentou e os dispositivos ficaram mais leves e menores, os sistemas flash se estabeleceram como a forma mais rápida de armazenar, gravar, reprogramar e transferir informação digital.
Em 2000, o USB flash drive (também conhecido como pen drive) foi desenvolvido para armazenar e transferir arquivos. O dispositivo portátil era compacto, com capacidade de armazenamento muito maior que os sistemas anteriores. Em 2005, a Apple lançou seus primeiros iPods baseados em flash. Atualmente, a memória flash está em tudo, de smartphones, dispositivos móveis e câmeras digitais a veículos. A velocidade e a densidade do flash fizeram dele a tecnologia de armazenamento preferida das grandes empresas e, em grande parte, substituiu os discos rígidos como o principal meio de armazenamento em data centers.
Há tendências e avanços acontecendo em todas estas áreas:
Os SSDs e flash oferecem maior taxa de transferência que os HDDs, porém podem ser mais caros. Muitas organizações estão adotando uma abordagem híbrida, mesclando a velocidade do flash com a capacidade dos discos rígidos. Uma infraestrutura equilibrada permite às empresas aplicar a tecnologia certa para diferentes necessidades de armazenamento, além de oferecer um caminho econômico para a transição dos HDDs legados sem ter que passar completamente para o flash.
O SAS (Serial attached SCSI) e o SATA (serial advanced technology attachment) são usados para transferir dados de e para HDDs. Eles podem ampliar a vida dos sistemas legados, além de ser usados em SSDs para viabilizar aplicativos que exijam entrada/saída (E/S) rápidas. O SAS e o SATA foram desenvolvidos com base na mecânica do HDD e têm algumas restrições legadas. Muitas organizações mudaram dessas interfaces para NVME.
O NVME é um protocolo extremamente rápido que se adequa bem à inteligência artificial (IA) e aos aplicativos de tempo real. Ele reduz a sobrecarga de E/S entre as CPUs e o armazenamento melhorando muito a taxa de transferência. Com a mudança para a nuvem, o NVME também está bem posicionado para viabilizar ambientes de armazenamento em multinuvem híbrida e mainframe, devido aos seus recursos integrados para desempenho, proteção de dados, resiliência e elevada disponibilidade.
O NVMe sobre dispositivos de malha permite a transferência de dados entre o computador host e o SSD por meio de uma rede como a Ethernet, o Fibre Channel ou a internet. Entre os benefícios da conectividade da malha estão o acesso compartilhado, capacidade e proteção de dados maior e aprimorada. O uso da malha elimina também pontos únicos de falha e simplifica o gerenciamento.
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