Halbleiterspeichersystem Was ist ein All-Flash-Array?

Anbieter zum Thema

DataCore Software GmbH

FAST LTA GmbH

Ein All-Flash-Array ist ein Datenspeicher, der anstelle von herkömmlichen Festplattenlaufwerken ausschließlich Flash-Speicher verwendet. Er ist schneller und hat kürzere Datenzugriffszeiten als klassische Festplattenspeicher. Ein AFA eignet sich für datenintensive Anwendungen mit hohen Anforderungen an Performance und Latenzzeiten.

AFA ist das Kürzel für All-Flash-Array. Es handelt sich um eine Speicherlösung, die anstelle von herkömmlichen Festplattenlaufwerken ausschließlich Flash-basierten, nichtflüchtigen Halbleiterspeicher verwendet. All-Flash-Arrays werden manchmal auch als Solid-State-Arrays (SSA) bezeichnet.

Die Storage-Systeme bestehen aus SSDs oder speziellen Flash-Modulen, die auf der sogenannten NAND-Technik basieren. Bei NAND-Flash-Speicher sind die einzelnen Speicherzellen (zum Beispiel Floating-Gate-Transistoren oder Charge-Trapping-Speicherzellen) in größeren Gruppen seriell verschaltet und arbeiten page- und blockorientiert. Im Gegensatz zu klassischen Festplattenspeichern haben sie keinerlei rotierende oder mechanische Bauteile. Sie sind deutlich schneller als herkömmliche Festplattenspeicher und bieten hohe Datenübertragungsraten bei kurzen Datenzugriffszeiten. Weitere Komponenten eines All-Flash-Arrays sind neben den SSDs oder Speichermodulen Controller zur Verwaltung des Datenspeichers und Schnittstellen zur Kommunikation mit den externen Systemen.

In den vergangenen Jahren wurden im Bereich der Flash-Speicher hinsichtlich Speicherkapazität und Kosteneffizienz enorme Fortschritte erzielt. All-Flash-Arrays verdrängen daher in mehr und mehr professionellen Anwendungsbereichen die viele Jahre lang dominierenden HDD-Speicher und sind nicht mehr nur für Tier-0- und Tier-1-Datenanwendungen attraktiv.

Die Vor- und Nachteile von All-Flash-Arrays gegenüber klassischen Festplattenspeichern

Als Vorteile von All-Flash-Arrays im Vergleich zu klassischen Festplattenspeichern lassen sich nennen:

• höhere Geschwindigkeiten und schnellere Lese- und Schreibvorgänge,

• niedrigere Datenzugriffszeiten (Latenzzeiten),

• hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit, da kein Verschleiß mechanischer Teile,

• weniger empfindlich gegenüber externen mechanischen Einflüssen (zum Beispiel Erschütterungen),

• weniger Platzbedarf aufgrund der hohen Speicherdichten,

• niedrigerer Energiebedarf,

• weniger Geräusch- und Wärmeentwicklung,

• niedrigere Wartungs- und Betriebskosten.

Ein Nachteil von All-Flash-Arrays ist, dass trotz der in den vergangenen Jahren deutlich gesunkenen Kosten Flash-basierter Speicher bezogen auf die Speicherkapazität noch immer teurer ist als Festplattenspeicher. Zudem unterliegt auch Flash-Speicher, obwohl keine mechanischen Teile vorhanden sind, einem gewissen Verschleiß. Die halbleiterbasierten Speicherzellen altern und können nicht beliebig oft gelöscht und wieder beschrieben werden.

Typische Einsatzbereiche von All-Flash-Arrays

AFAs kommen für datenintensive Anwendungen zum Einsatz, die hohe Anforderungen an Geschwindigkeit, Latenz und Zuverlässigkeit stellen. Vor allem Anwendungen, bei denen große Datenmengen schnell gelesen und verarbeitet werden müssen und Verzögerungen kritisch sind, profitieren vom halbleiterbasierten Speicher. Typische Einsatzbereiche sind Datenbanken und OLTP-Systeme (Online Transaction Processing), virtuelle Umgebungen mit vielen parallelen Lese- und Schreibzugriffen, Big-Data-Workloads, High-Performance Computing (HPC), Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, Multimediaanwendungen oder performanceintensive Cloud-Anwendungen.

Aufgrund der kontinuierlich sinkenden Preise für All-Flash-Arrays stößt diese Speichertechnologie immer weiter in Bereiche vor, in denen der Fokus weniger auf Performance und mehr auf Speicherkapazität liegt. All-Flash-Arrays werden daher mehr und mehr auch als sogenannter Tier-2-Speicher oder Sekundärspeicher beispielsweise für Datensicherungen und Disaster Recovery oder für Datenarchivierungen verwendet.

(ID:45039827)