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Die Flash-Nachfolger graben schon die Startlöcher

by ehoermannsdorf ‎03-23-2016 11:47 AM - edited ‎04-01-2016 03:03 PM (1,269 Views)

Was verspricht Software-defined Storage (SDS)? Ist Flash wirklich der Megatrend? Bringen heutige Datenfluten Speichertechnologien und damit das Netzwerk an seine Grenzen? Vier Journalisten mit langjähriger Expertise im Storage-Bereich beziehen für Brocade zu aktuellen Themen Stellung: Ulrike Rieß, Tina Billo, Engelbert Hörmannsdorfer und Karl Fröhlich.

 

Die Festplatte als das bevorzugteste Speichermedium hat es seit ein paar Jahren schwer. Flash zieht stattdessen ins Rechenzentrum. Vor allem bei Applikationen, die eine hohe I/O-Last verursachen – also den sehr heißen Daten im Server –, rennen die Anbieter von Flash-Speichersystemen regelrecht offene Türen ein. Die Trendkurve zeigt weiterhin steil nach oben. Diversen Analystenschätzungen zufolge sind immer noch weniger als zehn Prozent des von Flash adressierbaren Marktes erobert.

 

Ein Analyst sagte mir mal: Ein Trend ist erst dann ein Trend, wenn er mindestens zehn Jahre anhält. Der Einzug von Flash ins Rechenzentrum lässt sich in etwa zwischen 2007 und 2009 verorten. Gemäß Definition braucht es zwar noch ein paar Jährchen, um Flash als echten Trend in die IT-Geschichtsbücher aufzunehmen. Aber ich glaube, dass keiner allen Ernstes erwartet, dass Flash in den nächsten Jahren wieder von der Speicherlandkarte verschwindet.

 

Allerdings – in den Laboren sehr vieler Firmen wird bereits an Nachfolgetechnologien gearbeitet. Denn Flash ist zwar eine tolle Antwort auf die Performance-Anforderungen heutiger moderner Server – aber es klafft immer noch eine Lücke zu den im GigaHertz-Bereich taktenden Prozessoren und DRAM-Hauptspeichern.

 

Schauen wir uns mal die Eckdaten etwas an. Die schnellsten der schnellsten Festplatten knabbern an der Marke 1 ms (Millisekunde) Zugriffszeit. DRAMs dagegen nähern sich bereits der Grenze von 1 ns (Nanosekunde). Das bedeutet: Hier liegt der Faktor eine Million dazwischen! Verschieben wir mal aus Anschauungsgründen die Skala: Nehmen wir an, dass der DRAM-Speicher nur 1 Sekunde schnell wäre, dann würde nun eine Datenanfrage vom DRAM an die Festplatte erst nach einer Million Sekunden beantwortet werden – und das wären umgerechnet 11,6 Tage. Damit ist für jeden klar ersichtlich: Die Festplatten kommen mit den heutigen Anforderungen nicht mehr mit.

 

Flash ist in diese Lücke gesprungen, hat sie aber nur halb geschlossen. Immerhin: Die schnellsten der schnellen Flash-Systeme kratzen in absehbarer Zeit wohl an der µs-Marke (Mikrosekunde). Damit ist man rund den Faktor Eintausend schneller als Festplatten, und damit erkennt man auch, warum es bei Flash-Systemen gerade so rapide aufwärtsgeht.

 

Flash killte damit schon mal ein Segment im Festplattenmarkt: das der mit 15.000 U/min extrem schnellen Hard-Disks. Server-Hersteller führen sie zwar noch auf ihren Bestelllisten, hauptsächlich für Ersatzbeschaffung. Aber proaktiv werden sie nicht mehr vermarktet. Die letzte Neuvorstellung einer 15.000-U/min-Festplatte lässt sich bei speicherguide.de im Februar 2014 finden – seither: tote Hose im Festplatten-Highend-Segment. Dagegen bei SSDs (Solid State Drives) eine Neuheit nach der anderen.

 

Mit Aufkommen von Flash zeigt sich aber auch: Zwischen DRAM und Flash liegt weiterhin eine große Lücke, nämlich der Faktor Eintausend. Aber Flash löste schon mal viele Performance-Probleme. Nichtsdestoweniger wird also an weiteren Halbleiter-Storagetechnologien gearbeitet.

 

Zum einen wird natürlich Flash weiterentwickelt. Hier besteht noch großes Entwicklungspotenzial. Aber aus heutiger Sicht dürfte es für diese Technologie schwer sein, die µs-Marke deutlicher zu überspringen, und in den Nanosekundenbereich einzudringen. Bei Flash arbeiten die Protagonisten eher mehr daran, die Speicherdichte zu erhöhen. Seit kurzem werden nämlich die Schichten im Chip übereinandergestapelt. 3D-Flash nennt sich das. Erste Flash-Chips mit 48 Schichten werden schon von einem Hersteller ausgeliefert. 2016 werden weitere Unternehmen folgen. Und die nächsten 3D-NAND-Flash-Generationen werden 64 bzw. 128 Schichten haben, mit entsprechenden Kapazitätssprüngen.

 

Im zweiten Teil des Blogbeitrages geht Engelbert Hörmannsdorfer auf Alternativen zu Flash ein – darunter PCM, ReRAM-Speicher und Racetrack und verrät auch, auf welche Technologie Administratoren nicht mehr setzen sollten.