フラッシュ ストレージとは

フラッシュ ストレージは、高速で電気的にプログラム可能なメモリをベースとしたデータ ストレージ テクノロジです。フラッシュ ストレージの速度は、その名前が示すとおり、一瞬でデータを書き込み、ランダムI/O処理を実行します。

フラッシュ ストレージは、フラッシュ メモリと呼ばれる不揮発性メモリを使用します。不揮発性メモリは、保存されたデータの整合性を維持する上で電力を必要としないため、電源が切れてもデータを失うことはありません。つまり、不揮発性メモリでは、ディスクの電源オフ時に記憶したデータが「失われる」ことはありません。

フラッシュ ストレージは、メモリ セルを使用してデータを保存します。以前に書き込まれたデータのあるセルは、新しいデータを書き込む前に消去する必要があります。フラッシュ ストレージは、シンプルなUSBスティックからエンタープライズ オールフラッシュ アレイまで、複数の形式で提供されます。

フラッシュ ストレージは集積回路技術を使用しているため、可動部分がないソリッドステート テクノロジになります。フラッシュ テクノロジがエンタープライズ ストレージに使用される場合、フラッシュ ドライブまたはフラッシュ アレイという用語は、ソリッドステート ドライブ（SSD）と同じ意味で使用される傾向があります。

SSDテクノロジは、1950年代から存在してきた他の主なタイプのコンピュータ ストレージであるハードディスク ドライブ（HDD）テクノロジとは対照的です。SSDとは異なり、HDDストレージは磁気によって回転するディスク、モーター、読み取り / 書き込みヘッドを利用して、回転式ディスクにデータを格納します。

データ ボリュームの爆発的増加や低速で予測不可能なデータ アクセスに取り組んでいる企業にとって、フラッシュ ストレージには他にはないメリットがあります。オールフラッシュ ストレージ ソリューションがHDDのソリューションと比べてもますます低価格になり、企業は次のようなメリットが得られるフラッシュ ストレージを大規模に導入できるようになっています。 

• アプリケーション パフォーマンスの高速化：フラッシュについて検討した場合、まず思い浮かぶメリットです。HDD テクノロジの 20 倍のパフォーマンスを誇るフラッシュは、 Oracle データベース、 MS-SQL 、 SAP 、 VDI などの一般的なエンタープライズアプリケーションだけでなく、 Hadoop データベースや NoSQL データベースなどのビッグデータ分析も高速化します。お客様はフラッシュのスピードを活かして、従来よりも高速かつ効率的に情報にアクセスできるようになります。その結果、IT担当者は予想外の問題に振り回されることが減り、戦略的なビジネス目標に集中して取り組めるようになります。さらに、企業の生産性が高まり、製品化サイクルが短縮されるため、新しいビジネス チャンスやビジネス成果、新しい市場に取り組めるようになります。
• データセンターの経済性の改善：高密度フラッシュ テクノロジの開発により、最新のオールフラッシュ ストレージ ソリューションは、データセンターの数分の1の設置面積で、より優れたパフォーマンスと大容量を実現します。企業のデータ ボリュームが増大を続ける中でも、管理の簡易化と、設置面積、電力コスト、冷却コストの削減によって、長期的に大きなコスト削減効果を得ることができます。
• 将来のニーズにも対応できるインフラ：フラッシュによるデータセンターの刷新は、デジタル変革の重要なステップですが、企業ニーズの変化に対応できるフラッシュ システムを選ぶことが重要です。フラッシュ ソリューションはどれも同じというわけではありません。システムを停止せずにスケールアウトできるオール フラッシュ システムであれば、小規模構成から始めて大規模構成へと拡張できます。また、NVMe対応フラッシュ ストレージをインフラに導入することで、将来の最新テクノロジにも対応できるようになり、コストがかさみシステム停止も避けられない大規模アップグレードが不要になります。IT戦略で将来的にクラウド要素が必要になった場合にも、クラウドの統合をサポートするフラッシュ システムの優れた柔軟性により、今後に備えることができます。

業界で最もクラウド統合が進んでいるオールフラッシュ ストレージと、最新のフラッシュ テクノロジをサポートする優れた柔軟性を備えたNetAppのソリューションによって、お客様はビジネスを中断することなく簡単にフラッシュの画期的なメリットを活かすことができます。

これまでSSDではホスト コンピュータとの接続について、SATAインターフェイスやSASインターフェイスなど、ハード ディスクドライブ（HDD）と同じI/Oインターフェイスに合わせて設計されてきました。現在のSSDの多くは3D TLC NANDベースのフラッシュ メモリを使用していますが、Nonvolatile Memory Express（NVMe）、NVMe over Fabrics（NVMe-oF）、ストレージクラス メモリ（SCM）など、データセンター分野において非常に大きな可能性を秘めたテクノロジの開発が急速に進められています。

NVMeは、PCI Express（PCIe）バスを経由してスラッシュ ストレージにアクセスするためのインターフェイス プロトコルです。単一のコマンドの直列キューしか使用できない従来のオールフラッシュ アーキテクチャと異なり、NVMeは数万個の並列キューをサポートし、各キューで数万個のコマンドを同時にサポートすることができます。

NVMe-oFはストレージ システムに接続するホスト側のインターフェイスで、NVMeの関連機能の多くをリモート ダイレクト メモリ アクセス（RDMA）ファブリックやファイバ チャネル ファブリックに拡張します。NVMe-oFを利用することで、距離に関係なく多数のNVMeデバイスへのスケールアウトが可能になります。

SCMは、永続的メモリ（PMEM）と呼ばれることもある新しいメディア テクノロジの一種です。メモリとしてもストレージとしても使用でき、両者の区分を曖昧にするテクノロジと言えます。SCMの例としては、Intelの3D XPointやSamsungのZ-NANDメディアなどがあります。

NVMeやNVMe-oFは特にSCMと組み合わせて大規模に導入した場合、次世代アプリケーションの速度が劇的に向上するとともに、レイテンシを10分の1に減らし、IOPSを最大限に高めることができます。

NetAppは、3D NANDテクノロジを利用した15TBの大容量SSDを業界で初めて市場に投入しました。現在は、NVMe、NVMe-oF、SCMを採用した新しいフラッシュ ストレージ システムを既存インフラに無停止で導入できるという強力なビジョンによって、フラッシュの未来をリードしています。