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Die Flash-Nachfolger graben schon die Startlöcher - Teil 2

by ehoermannsdorf ‎03-31-2016 08:37 AM - edited ‎04-01-2016 03:02 PM (2,145 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.

 

Ein Alternative zu Flash, die auch die restliche Performance-Lücke zum DRAM-Speicher schließt, dürfte vor allem »Phase Change Memory« (PCM) sein. Die Technologie ist im weitesten Sinne ein Mittelding aus Flash und DRAM. Es soll 10.000 Mal haltbarer als Flash bei den Schreibzugriffen sein, benötige weniger Overhead im Software-Stack, und soll relativ bald nach der Einführung zu vergleichbaren Preisen wie NAND-Flash zur Verfügung stehen. PCM-Chips sind bereits in einigen mobilen Consumer-Electronic-Geräten wie Smartphones eingebaut– die meisten Anwender wissen dies nur nicht. Übrigens eine frappierende Parallele: Flash wurde zuerst in Smartphones und USB-Sticks eingesetzt, und nachdem hier durch die anziehende Massenfertigung auch die Preise sanken und die Qualität stieg, wurde es rechenzentrumstauglich. In zwei bis drei Jahren könnten erste PCM-Speicher im Rechenzentrum auftauchen.

 

Eine weitere Alternative sind ReRAM-Speicher (ReRAM = Resistance/Resistive Random Access Memory), die weltweit intensiv erforscht werden. Resistive Speicherzellen speichern auf eine grundsätzlich andere Weise als Flash-Speicher: Flash hält die Bits in Form von elektrischen Ladungen auf einem besonderen Transistor fest. Eine resistive Zelle dagegen merkt sich ein Bit mit Hilfe ihres elektrischen Widerstandes, der zwischen hohen und niedrigen Werten schaltbar ist – und behält ihren Zustand selbst dann, wenn keine äußere Spannung mehr anliegt.

 

Eine Besonderheit der resistiven Speicherzellen ist überdies noch, dass sie prinzipiell nicht nur zwischen zwei Widerstandswerten wechseln können, sondern zwischen mehreren. Damit könnten sie nicht nur die Zustände Null und Eins, sondern auch Zwischenzustände einnehmen. Dies ist nach Meinung von Experten des Jülicher Forschungszentrums eine gute Voraussetzung, um lernfähige Computersysteme nach dem Vorbild der Synapsen aufzubauen, den Kontaktstellen der Zellen im biologischen Nervensystem. Einsatzfähig soll ReRAM in ca. fünf Jahren sein.

 

Und noch eine Alternative: »Racetrack« (i.e. »Rennstrecke«) nennt sich eine Speichertechnologie, bei der die Entwickler den Spin von Elektronen nutzen, um Daten mit einer Geschwindigkeit von vielen hundert Stundenkilometern zu atomgenau präzisen Stellen entlang der Nanodraht-Schleifen (Racetracks) hinzubewegen. Die Miniaturdimensionen und die Speichermöglichkeiten sind enorm: Entwickler erwartet für die ersten Versionen rund ein Hundertstel der Zugriffszeit heutiger SSDs. Gleichzeitig soll sich die Speicherdichte mindestens verzehnfachen. Aber auch hier gilt: Einsatzfähig dürfte Racetrack in frühestens ca. fünf Jahren sein.

Fazit letztendlich: Bisher erfüllt noch kein Datenspeicher alle Wünsche zugleich: Er soll sowohl so schnell wie möglich als auch energiesparend arbeiten, dabei Daten dauerhaft archivieren und dazu noch preiswert sein. Aber Flash gewöhnt jetzt die Administratoren schon mal langsam daran, dass bei Festplatten die Endzeit eingeläutet wird. Sie werden wohl nur noch als Datengräber für nicht mehr so heiße Daten, also warme bzw. lauwarme Daten, benötigt.