Het record rechtzetten: DirectFlash vs. NetApp

Een recente blogpost van NetApp vergelijkt directe flash en SSD’s. Hier gaan we in op enkele van de claims in het artikel en kijken we naar de echte engineering achter onze DirectFlash-modules.

NetApp Direct Flash

Samenvatting

While NetApp continues to sing the praises of legacy tech, Pure Storage has taken a fundamentally different approach with our DirectFlash Modules (DFMs), offering an engineered storage system designed for the modern data center.

image_pdfimage_print

In enterprise storage vertraagt de technische schuld u niet alleen, het definieert ook uw plafond. NetApp’s recente blogpost, Direct Flash vs. SSD“, stelt dat standaard SSD’s die door ONTAP worden beheerd “goed genoeg” zijn. Maar in het NVMe-tijdperk is “goed genoeg” niet goed genoeg. Pure Storage® DirectFlash®-modules (DFM’s) zijn geen incrementele verbeteringen – ze zijn een architectonische revisie. Hier is een chirurgische uitsplitsing van de claims van NetApp, ondersteund door technische feiten.

1. Prestaties en latentie: Firmware-overhead vs. softwaregedefinieerde flash

NetApp zegt: Volwassen SSD-firmware presteert beter dan aangepaste flashmodules.
Werkelijkheid: DFM’s elimineren de flash translation layer (FTL), waardoor de abstracties van SSD-controllers volledig worden overgeslagen. In plaats daarvan beheert het Purity OS NAND-plaatsing, afvalinzameling en slijtage-leveling direct. Dit levert het volgende op:

  • Sub- minder dan 250 μs (vergeleken met 300-500 μs voor ONTAP-beheerde SSD’s onder ideale omstandigheden en een hogere under write amplificatie of gemengde IO-patronen)
  • Consistente latency onder gemengde IO-workloads door softwaregecoördineerde NAND-operaties
  • IOPS afgestemd op voorspelbaarheid op systeemniveau – hoewel kant-en-klare SSD’s hogere ruwe IOPS kunnen adverteren, optimaliseren DFM’s de end-to-end verwerkingscapaciteit met deterministische latency en consistente prestaties voor workloads, waardoor het variabele gedrag dat wordt gezien bij flash-translatielagen en achtergrondbewerkingen wordt vermeden

ONTAP vertrouwt nog steeds op drive-managed FTL’s die zijn geoptimaliseerd voor brede compatibiliteit, niet op workload-specifiek gedrag. Het resultaat? Inconsistente latency, onvoorspelbare pauzes en door firmware veroorzaakte knelpunten.

2. Betrouwbaarheid: Workload-op maat Flashmanagement

NetApp zegt: SSD’s zijn betrouwbaarder dankzij gevestigde firmwaretechnieken.
Werkelijkheid: DFM’s verplaatsen betrouwbaarheidsmechanismen zoals slijtage-nivellering en het volgen van de blokgezondheid naar Purity, dat wereldwijd inzicht heeft in de IO-patronen van het systeem. Dit maakt het volgende mogelijk:

  • 2,5x betere mediaduurzaamheid dankzij fijn afgestemde write amplificatie
  • Slimmere afvalverzameling afgestemd op gedrag op applicatieniveau
  • Voorspelbaar gedrag zonder firmware black-box heuristiek

SSD-firmware werkt nog steeds op componentniveau, waarbij gebruik wordt gemaakt van overprovisioning en generieke logica om flashbeperkingen te maskeren. Hoewel dit het uithoudingsvermogen verlengt, doet het dit vaak inefficiënt en zonder inzicht in systeembrede IO-patronen. Het resultaat is onvoorspelbare latency en gedrag onder gemengde workloads. Pure Storage DFM’s daarentegen verplaatsen flashmanagement naar het Purity OS, dat wereldwijde zichtbaarheid en controle behoudt – waardoor gecoördineerde flash handling, deterministische latency en fouttolerantie op bedrijfsniveau in het hele systeem mogelijk worden. Dat is niet alleen bescherming op macroniveau, maar ook voorspelbaarheid.

3. Energie-efficiëntie: Minder beperking, meer efficiëntie

NetApp zegt: SSD’s zijn efficiënt genoeg en DirectFlash heeft op dit gebied geen voordeel.
Werkelijkheid: DFM’s bereiken een superieure energie-efficiëntie, niet omdat de hardware anders is, maar omdat de software slimmer is. Door flashmanagement van embedded drive firmware naar het Purity OS te verplaatsen, elimineren DFM’s redundante processen zoals onboard afvalinzameling, FTL-geïnduceerde Metadata-opzoekingen en controlleroverhead. Dit gestroomlijnde, softwaregedefinieerde model maakt het volgende mogelijk:

  • Tot 30% lager stroomverbruik per terabyte
  • Verminderde thermische belasting en verbeterde energie-efficiëntie op rackniveau
  • Eliminatie van per-drive DRAM/controllercycli die niet bijdragen aan real-world IO-prestaties
  • Vereenvoudigde stroomvoorziening en -koeling voor dichte implementaties, met thermische headroom die een hogere rackdichtheid ondersteunt

DFM’s met grotere capaciteit verhogen ook de energie-efficiëntie per TB. Met individuele modules die beschikbaar zijn op 150TB en schaalbaar zijn tot 300TB, leveren DFM’s een aanzienlijk hogere dichtheid per module dan NetApp’s 61,44 TB SSD’s – waardoor het totale aantal benodigde apparaten wordt verminderd, wat de energiebesparing op rackniveau en de koeling nog verder verhoogt.

Het stroomverbruik van SSD’s wordt niet alleen beïnvloed door de hoeveelheid flashcapaciteit, maar ook door de overheadkosten van onboard verwerking, waaronder controllerlogica, FTL’s en DRAM-vernieuwingscycli, die allemaal onafhankelijk van het opslagsysteem werken en inefficiënties veroorzaken.

4. Dichtheid: Een speciaal gebouwde Flash Footprint

NetApp zegt: SSD’s bieden een hogere densiteit.
Werkelijkheid: NetApp claimt een betere dichtheid, maar DFM’s leveren meer bruikbare flash per RU door te schalen tot 150TB (300 TB aangekondigd) per module – in vergelijking met 61,44 TB SSD’s. Met minder apparaten en minder overhead vereenvoudigen DFM’s de schaalbaarheid en verminderen ze de footprint op rackniveau.

  • Tot 2x de bruikbare dichtheid per RU in vergelijking met shelf-based SSD-behuizingen
  • Huidige DFM-capaciteit: 150TB per module, met een aangekondigd model van 300TB, versus NetApp’s nieuw beschikbare 61,44 TB NVMe SSD’s 
  • DirectFlash Shelf-architectuur maakt uitgesplitste capaciteitsschaling mogelijk zonder oude knelpunten

NetApp-schappen maken gebruik van standaard NVMe SSD’s – tot 61,44 TB – beheerd door ONTAP. Maar flashgedrag wordt bepaald door individuele SSD-firmware, niet door het OS. Daarentegen verschuiven Pure Storage DFM’s de flash control naar het Purity OS, waardoor wereldwijde coördinatie van IO, Wear-leveling en afvalinzameling mogelijk is.

Waarom het belangrijk is: Met NetApp voegt schijffirmware variabiliteit onder belasting toe, vooral tijdens achtergrondtaken. Pure Storage elimineert deze knelpunten en levert voorspelbarere prestaties, snellere applicaties en eenvoudigere operaties.

5. “Eigen” vs. precisietechniek

NetApp zegt: DFM’s zijn bedrijfseigen en sluiten klanten in.
Werkelijkheid: Integratie is niet lock-in – de architectuur wordt goed uitgevoerd. Pure Storage DFM’s zijn samen met Purity ontworpen om de volledige flash stack te optimaliseren:

  • Telemetrisch flashmanagement: Het Purity OS regelt schrijfplaatsing, afvalverzameling en datalayout op systeembreed niveau – niet blindelings op schijfniveau. 
  • Unified firmware/software levenscyclus: Minder bewegende onderdelen, minder edge cases. Deze integratie vermindert het upgraderisico en elimineert inconsistenties die gebruikelijk zijn in SSD-firmware.
  • Vereenvoudigd, veerkrachtig firmware-ontwerp: Zonder afhankelijk te zijn van SSD-microcode van derden, zijn DFM’s minder complex en stabieler, wat resulteert in minder bugs en regressies.

NetApp moet ondertussen drives ondersteunen en integreren met firmware van derden – firmware die het niet beheert. Dat betekent onvoorspelbare bugs, hoofdpijn bij het afstemmen van prestaties en risico’s tijdens elke code-update. Met Pure Storage evolueren software en media samen en leveren ze transparantie, determinisme en operationele consistentie.

6. Metadata: De hiërarchische motor van Pure Storage vs. het erfgoed van WAFL

“Purity organiseert en plaatst Metadata op meerdere geheugen- en opslagniveaus om een consistente lage latency op schaal te garanderen.”
Betere wetenschap, Vol. 2

De Pure Storage Metadata Pyramid maakt gebruik van:

  • SRAM en DRAM voor hot Metadata
  • NVRAM voor in-flight dagboeken
  • Geoptimaliseerde SSD-lay-out voor koude, maar vaak leesbare kaarten

De WAFL-architectuur van ONTAP, die al lang krachtig is, is ontworpen rond draaiende schijven. Het copy-on-write Metadata modelintroduceert IO-amplificatie door nieuwe blokken te schrijven en pointers bij te werken in plaats van data te wijzigen. Dit gedrag kan leiden tot latency-pieken tijdens Metadata-intensieve bewerkingen zoals het maken of verwijderen van snapshots, heropbouw en Metadatareorganisatie. Voor klanten betekent dit meer tuning en minder voorspelbaarheid, vooral op schaal en onder gemengde workloadomstandigheden.

7. Investeringsbescherming en eenvoud

NetApp zegt: ONTAP en SSD’s bieden superieure investeringsbescherming en eenvoud door middel van flexibele media-opties.
Werkelijkheid: Pure Storage Evergreen-architectuur levert echte investeringsbescherming door non-disruptieve upgrades – zowel controller als media – zonder vervanging van vorkheftrucks. DFM’s worden volledig beheerd door Purity, waarbij alle complexiteit van de gebruiker wordt onttrokken. De flexibiliteit van NetApp hangt nog steeds af van de firmware van de schijf, de shelf-compatibiliteit en Metadata uit het WAFL-tijdperk. Echte eenvoud komt voort uit een geïntegreerde softwarehardwarelevenscyclus – niet uit het om de drie tot vijf jaar verwisselen van SSD’s.

En klanten van Pure Storage geven die claim terug:

  • Hyperscaler-validatie: Meta koos voor Pure Storage FlashArray™ en DirectFlash om hun bedrijfskritische AI- en analytics-workloads te ondersteunen – want als ’s werelds meest veeleisende omgevingen voor een platform kiezen, is het niet langer slechts een claim – het is een standaard.
  • Evergreen-klanten: Zevenennegentig procent of meer van de Evergreen®-klanten heeft ten minste één non-disruptieve controller- of media-upgrade voltooid – geen migraties, geen nieuwe aankopen, geen downtime.
  • Klanttevredenheid: Pure Storage heeft een gecontroleerde NPS van 81, in vergelijking met NetApp’s historische NPS midden jaren 30 tot laag jaren 40.
  • Voorbeeld uit de praktijk: Een grote SaaS-provider consolideerde twee racks AFF-arrays in één FlashArray//XL gevuld met DFM’s, waardoor de stroom met 40% werd verminderd en de rackruimte met 75%.
  • Echte resultaten: ServiceNow heeft Pure Storage FlashArray gebruikt om de capaciteit te verdubbelen en de beschikbaarheid te verbeteren, de uptime te verhogen en het infrastructuurbeheer te stroomlijnen.

DFM’s vs. SSD’s: Head-to-head technische vergelijking

FeatureNetApp ONTAP SSD’sPure Storage DFM’s
Flash Translation LayerAanwezigVerwijderd
MetadatamanagementLegacy (WAFL)Geoptimaliseerd (Metadata)
LatentieconsistentieVariabel (FTL-afhankelijk)Deterministisch
Overprovisioning OverheadHoogLaag
Energie-efficiëntieStandaardTot 30% beter per TB
RackdichtheidBeperktTot 2x hoger
Max. capaciteit per module61,44 TB150TB (300TB aangekondigd)
BetrouwbaarheidFTL-afhankelijk2,5x beter zonder FTL
Gemengde workloadprestatiesVariabelTot 50% beter
Hardware-software co-designNeeJa

Laatste keuze: De architectuurkloof

NetApp blijft verouderde WAFL-bestandssysteemlogica rond SSD’s wikkelen die zijn gebouwd voor generieke compatibiliteit. Pure Storage heeft DirectFlash gebouwd om vertaallagen te elimineren, entropy te verminderen en de flash-economie te maximaliseren. NetApp zegt dat dit niet nodig is. Wij zeggen dat het onvermijdelijk is.

DirectFlash-modules zijn niet alleen een beter flashmedium – ze vormen de ruggengraat van een ontwikkeld opslagsysteem dat is ontworpen voor het moderne datacenter.

Dat is geen livin’ la vida loca – dat is leven in de toekomst.

Future of Data Storage

Learn how only Everpure can meet your data storage needs now—and in the future.