什么是闪存?

固态数据存储可实现快速吞吐量并高效率使用数据容量、机架空间、电源和冷却设备

数据中心内的服务器机架

数据存储定义

闪存是一种固态技术,这种技术使用闪存芯片来写入和存储数据。 解决方案涵盖了从 USB 驱动器到企业级阵列等众多应用。 与具有活动部件的硬盘驱动器相比,闪存存储可以实现非常快的响应时间(微秒级延迟)。 闪存采用了非易失性存储器,这意味着关闭电源时数据不会丢失。 与机械磁盘存储相比,闪存具有高可用性,并且能耗和占用空间也更低。


闪存类型

存储阵列

存储阵列结合了多个磁盘驱动器以实现基于块的数据存储。 存储阵列将存储与网络通信和连接功能分开,因此提供的容量高于一组文件服务器。 借助存储阵列,组织中的多台服务器可以高效访问相同的存储数据。 也称为磁盘阵列或磁盘存储阵列。

SSD 闪存驱动器

固态磁盘 (SSD) 闪存驱动器使用闪存来存储数据。 较之于硬盘驱动器 (HDD),SSD 有多种优势。 硬盘会不可避免地出现延迟,这是由机械部件导致的。 固态系统没有活动部件,延迟更低,因此需要的 SSD 也就更少。 由于大多数现代 SSD 都是基于闪存的,因此闪存存储也就是固态系统的代名词。

全闪存阵列

全闪存阵列完全使用闪存进行存储。 这些现代架构旨在最大限度提高性能,摆脱了 SSD 存储区域网络 (SAN) 传统功能的限制。 这些架构具有超低延迟且高度可用。 非常适合多云环境和 NVMe 等存储协议。

NVMe 存储

非易失性内存高速 (NVMe) 是一种接口,用于通过外围组件互连高速 (PCIe) 总线访问闪存。 NVMe 在单个连接上支持数千个并行请求。 NVMe 消除了应用程序和存储之间的开销,显著提高了性能。

混合云存储

混合闪存存储混合使用 SSD 和 HDD,为各种工作负载提供平衡的基础架构。 硬盘驱动器是一种廉价的技术,非常适合存储大文件和数据备份。 在需要高吞吐量和低延迟的情况下,可以将数据移动到 SSD 和闪存阵列。

硬盘存储

硬盘驱动器使用机电硬件来存储数字信息。 硬盘驱动器具有成本效益,非常适合长期存储和存储大文件。 硬盘在一段时间后往往会出现物理损坏的情况,并且存在活动部件而造成了延迟问题。 闪存介质可用于扩充此类存储,使应用程序能够更快地工作并进一步扩展。


闪存存储成功案例

闪存存储在基础架构现代化方面发挥了重要作用,有助于改变存储数据的经济性。 将闪存应用于新的或现有的存储时,可以增加可用容量,同时显著提高应用性能。 下面介绍了闪存系统如何满足一系列要求的示例。

全闪存解决方案

为了支持高性能应用,企业需要快速高效地交付数据。 全闪存存储系统提供安全、超低延迟和关键任务可靠性,可满足现代业务需求。

Fosen IKT

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混合闪存解决方案

组织正在寻找存储解决方案,以便从他们的数据资产中获得更多收益,同时也要管理成本。 高度可用的混合系统可以让数据中心恢复活力并充分利用传统技术和现代技术。

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闪存的过去和未来

闪存的历史

闪存是一种浮栅存储器,在 1984 年由东芝的 Fujio Masuoka 发明。 1986年,东芝推出了第一颗 NAND 型闪存芯片,英特尔发布了 NOR 芯片。 闪存提供了突破性的性能并迅速颠覆了数据存储领域。 随着数据使用量的增长以及设备变得越来越轻量化,闪存系统被证明是存储、写入、重新编程和传输数字信息的最快方式。

当前趋势

2000 年,USB 闪存驱动器被开发用于存储和传输文件。 便携式设备结构紧凑,容量远大于早期系统。 2005 年,Apple 发布了其第一款基于闪存的 iPod。 现在,从移动设备和数码相机到汽车,闪存无处不在。 对于大型企业来说,闪存的速度和密度使其成为首选的存储技术,并且在很大程度上取代了数据中心的硬盘。

闪存的未来

以下领域中呈现明显趋势和进步

硬盘与固态硬盘

SSD 和闪存的吞吐量比 HDD 更高,但前者可能更昂贵。 许多组织正在采用混合方法,将闪存的速度与硬盘驱动器的容量相结合。 平衡的基础架构使公司能够针对不同的存储需求应用正确的技术,提供一种从传统 HDD 过渡而无需完全转向闪存的经济方式。

SAS/SATA

串行连接 SCSI (SAS) 和串行高级技术附件 (SATA) 是用于与 HDD 进行数据传输的闪存存储接口。 SAS 和 SATA 可以延长旧系统的使用寿命,也可用于 SSD 以支持需要快速输入/输出 (I/O) 的应用程序。 SAS 和 SATA 是围绕 HDD 的机制设计的,并且存在一些旧有的限制。 许多组织已经从这些接口过渡到 NVME。

NVME 和多云

NVME 是一种速度极快的协议,非常适合人工智能 (AI) 和实时应用。 NVME 减少了 CPU 和存储之间的 I/O 开销,从而显著提高了吞吐量。 随着向云的迁移,NVME 也可以凭借其内置的性能、数据保护、弹性和高可用性功能,充分地支持混合多云和大型机存储环境。

基于光纤的 NVME

基于光纤的 NVME 支持通过以太网、光纤通道或互联网等网络在主机和 SSD 之间传输数据。 光纤连接的好处包括共享存取、容量增加以及数据保护增强。 使用光纤还可以消除单点故障并简化管理。


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