Storage
Enterprise-SSDs
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Neue Schnittstellen sind im Kommen
Der Großteil der Consumer-HDDs und SSDs basiert auf 6-GBit/s-SATA- Schnittstellen. Enterprise-SATA-SSDs unterscheiden sich von Client-SSDs zum einen, weil sie einen höheren, definierten DWPD-Wert bieten, der in der Regel bei 1 oder 3 liegt. Erreicht wird dies durch ein höheres Maß an Over-Provisioning und Firmware-Optimierungen. Zum anderen bieten eSSDs auch den oben schon erwähnten Schutz gegen unerwarteten Spannungsverlust und spezifische Gewährleistungsbestimmungen, um die Anforderungen an den Einsatz in einer Enterprise-Umgebung zu erfüllen.
Auch wenn 2015 bei eSSD-basierten Storage-Architekturen mit hoher Kapazität weiterhin vielfach SATA-Schnittstellen genutzt werden, ist davon auszugehen, dass bei einer steigenden Anzahl von Systemen auf schnellere Schnittstellen umgestellt wird, die dann keinen Flaschenhals für die Performance darstellen.
Bei Storage-Systemen kann mit 12-GBit/s-SAS-Schnittstellen im Vergleich zu SATA-Varianten die interne Performance des Flashspeichers bis zum Vierfachen verbessert werden. Die schnellere SAS-Schnittstelle und die Duplex-Punkt-zu-Punkt-Verbindung bieten eine Performance-Steigerung und einen Fehlerschutz, der den Preisunterschied zu vergleichbaren SATA-basierten Produkten aufwiegen kann. Und in der Tat haben Hersteller begonnen, Low-DWPD-SAS-eSSDs einzuführen, um die IOPS-Performance von Storage-Systemen bei akzeptablen Kosten zu maximieren.
Es ist wichtig festzuhalten, dass NAND-Flash-basierte Storage-Lösungen sogar die SAS-12-GBit/s-Schnittstelle leistungsmäßig übertreffen können. Daher besteht großes Interesse an PCI-Express- (PCIe-)basierten eSSDs. PCIe-Schnittstellen unterstützen Datentransferraten von 8 GBit/s pro Lane, mit mehreren Lanes ist damit eine nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit gegeben.
Bei All-Flash-Arrays beispielsweise werden teilweise Plug-in-Karten genutzt, die auf dem PCIe-Bus basieren, allerdings nur für eine begrenzte Anzahl von Applikationen. Die Gründe dafür sind das Fehlen einer Hot-Swap-Funktion für solche Karten und der ziemlich komplexe Integrationsprozess, der spezielle proprietäre Treiber erfordert, um die Nutzung des Flashspeichers auf dem PCIe-Bus zu ermöglichen.
Die neue NVMe- (Non-Volatile Memory-Express-)Schnittstelle nutzt ebenfalls das PCIe-Protokoll, aber mit einer Schnittstelle, die mit SAS/SATA-Schnittstellen vergleichbar ist. Sie stellt mehr physische Lanes zur Verfügung, und zwar bis zu vier PCIe-Lanes. NVMe bietet eine Hot-Swap-Unterstützung von Laufwerken und ermöglicht damit ein Entfernen defekter Einheiten, ohne dass eine Serverabschaltung erforderlich ist. Allerdings ist die Anzahl der in einem System nutzbaren NVMe-Schnittstellen durch die Anzahl der verfügbaren PCI-Express-Lanes auf dem Motherboard begrenzt.
Generell wird die Verwendung von PCIe-basierten eSSDs zunächst auf einige wenige Lösungen beschränkt bleiben, bei denen eine direkte Integration in den Compute-Server erfolgt. Eine umfangreichere Verbreitung von eSSDs in größeren Storage-Arrays wird ein Ökosystem von Controllern und Expander-Modulen erfordern, ähnlich demjenigen, das bereits für SATA/SAS verfügbar ist. Dieser Prozess wird allerdings einige Jahre in Anspruch nehmen, so dass bei größeren Storage-Arrays in der nächsten Zeit weiterhin SATA/SAS-basierte Lösungen genutzt werden.
Insgesamt wird die Nachfrage nach eSSDs ab 2015 zunehmen. Der steigende Einsatz der eSSDs in Unternehmensapplikationen wird von den sinkenden Kosten pro Gigabyte begünstigt. Neue Technologien und Schnittstellen werden zudem die Performance von eSSDs weiter erhöhen. Dabei werden eSSD-Hersteller die volle Kontrolle über Design und Entwicklung der nächsten Generation von Controllern und NAND-Flashspeicherzellen benötigen, um auf dem Enterprise-Markt erfolgreich zu sein.
Als der Erfinder des NAND-Flashspeichers hat Toshiba viele der heutigen Industriestandards bei Storage-Technologien gesetzt. Mit dem branchenweit umfassendsten Portfolio an Storage-Technologien und -Produkten ist das Unternehmen hervorragend positioniert, um die kontinuierlich wachsenden Anforderungen an Enterprise-Storage-Lösungen zu erfüllen.
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