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Data center “all-flash”: ecco perché sono più sostenibili



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Scegliere la giusta opzione di storage, per i data center, gioca un ruolo cruciale nel raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità. Mettiamo a confronto l’utilizzo di uno storage a stato solido basato su flash NAND con quello dei tradizionali supporti magnetici che ruotano su dischi rigidi (HDD)

Pubblicato il 21 giu 2023

Roberto Patano

Senior manager systems engineering di NetApp




Le aziende di tutto il mondo stanno realizzando quanto sia importante il tema della sostenibilità. Il cambiamento climatico, infatti, è un punto importante nelle agende dei consigli di amministrazione, e nuove normative in procinto di arrivare. Tuttavia, l’attenzione verso la trasformazione digitale fa sì che i data center consumino più energia che mai.

L’implementazione di un data center all-flash, però, può ridurre in modo significativo il consumo energetico, consentendo così alle aziende sensibili di dare davvero grande importanza alla sostenibilità e, nello stesso tempo, di portare avanti le proprie iniziative digitali.

Scegliere la giusta opzione di storage, per i data center, gioca un ruolo cruciale nel raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità.

Confrontiamo allora l’utilizzo di uno storage a stato solido basato su flash NAND con quello dei tradizionali supporti magnetici che ruotano su dischi rigidi (HDD), sottolineando il rispettivo impatto ambientale nei data center.

La memoria flash consuma meno watt per TiB

Il vantaggio più rilevante, ai fini della sostenibilità, dello storage basato su flash rispetto agli HDD è la sua efficienza energetica. In confronto alle unità disco, infatti, lo storage flash è in grado di elaborare una quantità maggiore di dati per watt di potenza consumata. In un data center, questa funzionalità può tradursi in un significativo risparmio energetico e in minori emissioni di carbonio, come mostra il seguente grafico (fonte: Pflueger).

boost your sustainability goals graphs based on different variables across watts

La memoria flash richiede meno energia per il raffreddamento

Le memorie flash generano meno calore rispetto alle unità HDD perché non possiedono parti in movimento e producono quindi meno attrito. Con un minor numero di componenti che producono calore in un data center, è necessaria meno energia per mantenere le temperature operative ottimali. Questo può comportare un risparmio non indifferente sui costi di raffreddamento e può contribuire a ridurre l’impronta di carbonio di un data center.

Nota a margine: se si confronta la memoria flash a quadruplo livello (QLC) con quella a triplo livello (TLC), si deduce che il calore generato da QLC e TLC è simile; di conseguenza, anche i requisiti di raffreddamento sono paragonabili. Tuttavia, le unità QLC hanno una maggiore densità di memorizzazione, il che significa che i data center sono in grado di memorizzare più dati a parità di spazio fisico a disposizione. Ciò può contribuire a limitare l’energia complessiva utilizzata per il raffreddamento del data center. NetApp® va proprio in questa direzione con gli array AFF C-Series, un’innovativa linea di sistemi flash ideali per operazioni sostenibili, scalabili e sicure, e disponibili a un prezzo più che competitivo.

La memoria flash garantisce produzione e approvvigionamento più puliti

Il processo di produzione degli HDD contempla l’utilizzo di materie prime come alluminio, vetro ed elementi di terre rare, tra cui il neodimio (Nd) e il disprosio (Dy), indispensabili alla costruzione dei supporti magnetici all’interno dell’unità. Le terre rare vengono estratte scavando vaste fosse a cielo aperto nel terreno, che possono contaminare l’ambiente circostante e sconvolgere gli ecosistemi. Se mal regolamentata, l’attività estrattiva può portare alla formazione di bacini di raccolta delle acque reflue carichi di acidi, metalli pesanti e materiali radioattivi che possono infiltrarsi nelle falde acquifere.

È vero che alcune fasi della produzione dei chip flash sono ancora considerate meno sostenibili rispetto alla produzione di dischi rigidi: per realizzare i complessi circuiti dei chip di memoria flash, infatti, sono necessari processi ad alta intensità di energia e di risorse, come la litografia e l’incisione chimica. Inoltre, la costruzione dei chip di memoria flash implica ancora il ricorso ad alcuni metalli facenti parte delle terre rare. Questo scenario, tuttavia, sta cambiando e, con l’aumento di capacità della memoria NAND e l’ottimizzazione della durata operativa, l’impronta di carbonio associata alla produzione dei chip flash sta diminuendo, con previsioni di ulteriori miglioramenti nel futuro.

Inoltre, a differenza degli HDD, i dispositivi di archiviazione flash sono più facilmente riciclabili, in quanto i loro chip NAND possono essere rigenerati a partire da componenti precedentemente utilizzati, senza rischi rlevanti per la sicurezza o la privacy.

È importante sottolineare che entrambi i processi di produzione presentano problemi di sostenibilità, ma che molti sono gli sforzi che si stanno compiendo per rendere più sostenibile l’intero settore dell’elettronica.

La memoria flash è più performante dell’HDD

La memoria flash offre prestazioni superiori gestendo più dati in meno tempo, anche rispetto agli HDD nearline e agli SSD/HDD ibridi. Senza alimentare i dischi rotanti, i dispositivi di archiviazione flash garantiscono una velocità di lettura 10 volte superiore a quella delle unità disco. Forte di un tempo minore di accesso e di gestione dei dati, inoltre, la memoria flash favorisce un utilizzo più efficace delle risorse di elaborazione, contribuendo a ridurre il consumo energetico complessivo. Ad esempio, rispetto a un disco SATA da 7,2K giri/min, un’unità SSD consuma un nono dell’energia per byte memorizzato.

La memoria flash costa meno nel lungo periodo

È molto più facile impegnarsi a investire nei propri obiettivi di sostenibilità se si può contare su un TCO complessivo più basso a ricompensa dei propri sforzi. Per questo motivo, anche se in alcuni casi il costo iniziale delle memorie flash potrebbe essere di poco superiore a quello delle unità disco, il TCO viene ammortizzato nel corso della vita dello storage a sistema flash grazie a un consumo energetico e a un ingombro fisico ridotti, oltre che a minori costi di manutenzione. L’uso delle memorie flash nei data center può portare a un reale risparmio sui costi a lungo termine, rendendo di un passo più vicini gli obiettivi di sostenibilità.

Conclusioni

Considerati tutti questi aspetti, credo che si possa affermare che la scelta di uno storage basato su memoria flash rispetto agli HDD aiuti i data center a ridurre i consumi energetici, a diminuire le emissioni di anidride carbonica e, in modo piccolo ma misurabile, a contribuire a un futuro più sostenibile per tutti noi.

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