Flash-Speicher-Disks versus herkömmliche Festplatten:
Nichts dreht mehr: Solid-State-Disks verdrängen Festplatte und Tape
Die revolutionäre Kapazitäts- und Preisentwicklung bei USB-Sticks und SD-Karten hat den Anwender bereits erahnen lassen, dass die Flash-Disk-Technologie irgendwann einmal den klassischen Harddisks den Markt streitig machen wird. Auch Anbieter von professionellen Speicherlösungen setzen verstärkt auf Solid-State-Disks, wie auf der Storage Network World Europe zu sehen war.
Die begrenzte Zahl von Schreibzyklen sorgte bislang für eine geringe Lebenserwartung von NAND-Flash-Speichern. Daher fand sich die Technologie bislang nicht im Portfolio professioneller Storage-Anbieter. Doch die Zeiten haben sich geändert.
Branchen-Primus EMC [1] offeriert Großkunden bereits 3,5-Zoll-Flash-Disks mit 72 und 146 GByte Kapazität als Alternative zu 15.000 Touren schnellen FC-Laufwerken (siehe unseren Bericht [2]). Der Performancegewinn ist enorm. Laut Herstellerangaben erreichen SSDs über 40.000 I/Os pro Sekunde, bei einer Zugriffszeit von 1 ms.
Konkurrieren um den Platz in professionellen Storage-Systemen wie dem
Dabei liefert das Device eine Transferrate von rund 200 MByte/s lesend und 100 MByte/s schreibend. Zum Vergleich: Ein aktuelles 15k-Festplattenlaufwerk liegt bei 3.000 I/Os, 5 ms Zugriffszeit und 150 MByte/s Transferrate (lesend/schreibend).
Hohe Performance, hoher Preis
Doch der Performancegewinn um den Faktor 10 hat seinen Preis: Eine SSD ist zwanzigmal so teuer wie eine herkömmlichen Festplatte. Eine 146-GByte-FC-Platte kostet etwa 400 Euro; die Enterprise-SSDs der »Zeus«-Familie von Stec [3] rangieren um die 8.000 Euro. Die im Internet kursierenden Preisangaben sind hier leider recht unpräzise.
Die Enterprise-SSDs erreichen jetzt schon eine den HDDs vergleichbare Lebensdauer. Zum einen setzen die Flash-Drives einen aufwändigen Controller mit dem so genannten Wear-Leaving ein.
Dabei trennt das Laufwerk die physische von der logischen Block-Adressierung und sorgt damit für eine möglichst gleichmäßige Belastung aller Speicherzellen. Ein häufig beschriebener logischer Speicherblock »wandert« dabei durch die SSD und wechselt stets die physischen Zellen.
Zudem bauen die SSD-Hersteller eine beträchtliche Menge von Reserve-Zellen in das Laufwerk mit ein. Eine 72-GByte-SSD verfügt in Wirklichkeit über 128 GByte Kapazität, das 146-Gbyte-Drive besitzt 256 und das kommende 300 GByte-Solid-State-Laufwerk sogar 512 GByte Bruttokapazität.
Ausfallende Speicherzellen ersetzt der Controller automatisch aus dem Spare-Pool. Geht dieser zu Ende, signalisiert das Drive den drohenden Ausfall an den Controller. Das Speichersubsystem kann rechtzeitig reagieren und noch vor dem Ausfall auf ein Spare-Laufwerk umschalten.
Sinkende Fertigungskosten sprechen für SSDs
Die Fertigungstechnik der SSDs macht klar, dass die Herstellungskosten rapide fallen werden, sobald die Stückzahlen steigen. Eine HDD besteht aus aufwändiger Feinmechanik, ein SSD nur aus Platinen und Chips.
In absehbarer Zeit werden daher mechanische Drives preislich nicht mehr mit den Solid-State-Disks mithalten können. Die physische Chipgröße lässt bereits heute Brutto-Kapazitäten von 2 bis 4 TByte in einem 3,5-Zoll-SSD zu.
Fachleute rechnen damit, dass bereits in drei Jahren der Break-Even von SSDs und Enterprise-FC-Drives erreicht wird. Bisher waren die Einschätzungen etwas konservativer und rechneten mit Preisen von 2 Dollar pro Flash-GByte bis 2012.
Bandlaufwerke werden überflüssig
Wann die SSD-Preise auch die S-ATA-Drives und Tape-Cartridges einholen, lässt noch nicht absehen. Das hängt letzten Endes auch davon ab, wie sich der SSD-Markt bei ATA-Drives entwickelt. Hier werden voraussichtlich Notebooks mit 2,5-Zoll-Flash-Disks der treibende Faktor sein.
Sollten die SSD-Hersteller bis dahin den Anwendern verlässlich zusichern können, dass sich die Flash-Drives über einen langen Zeitraum ohne Datenverlust lagern lassen, entziehen sie den Tape-Drives und Cartridges die Existenzgrundlage.
Für die Freunde von Green-IT dürfte zudem die geringe Stromaufnahme von weniger als 10 Watt und die damit stark reduzierte Abwärme von Solid-State-Disks ein Grund sein, auf diese Technik zu setzen.
[1] http://www.emc.com/
[2] emc-kombiniert-festplatten-mit-flash-speicher/
[3] http://www.stec-inc.com/
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