Solid-State-Laufwerke (SSDs) treiben Rechenzentrums-Arrays und High-Performance-Computing-(HPC)-Workloads an.
Sie steigern die Speichergeschwindigkeit erheblich, sodass der schnelle Zugriff auf gespeicherte Daten in Umgebungen mit Unternehmens-Workloads eine realistische und wirtschaftliche Option sein kann.
Die folgenden Trends signalisieren weiteres Wachstum und weitere Verbesserungen im SSD-Markt:
5 Trends bei Solid-State-Laufwerken
- PCIe-4.0-SSDs
- Neue Intel-Optane-SSDs
- SAS bleibt: neue Samsung-SSD
- NVMe- und NVMe-oF-SSDs
- Speicher am Edge
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1. PCIe-4.0-SSDs
Die neueste aktive Generation von Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), Gen 4, bietet größere Möglichkeiten für Bandbreite und Recheneffizienz. Laut Seagate Technology können Nutzer je nach Anwendung entscheiden, welche Generation sie einsetzen möchten.
„PCI Gen 4 gibt Ihnen die Wahl, entweder die Komplexität des Systems zu verringern und weniger Lanes für die Verbindung zu verwenden (was durch eine Reduzierung des Energieverbrauchs die Effizienz steigert) oder mehr Bandbreite als die vorherige Generation zu erhalten (was die Leistung steigert)“, sagte ein Sprecher von Seagate.
Diese Anwendungen betreffen Hot Storage, bei dem schnell auf Daten zugegriffen werden muss, so der Sprecher.
„PCIe Gen 4 kann mit 4 Lanes Übertragungsgeschwindigkeiten von 7 GB/s erreichen (PCIe Gen 4 ist eine Verbindung mit 16 Gb/s pro Lane). Das entspricht einer Verdoppelung gegenüber der Übertragungsgeschwindigkeit der letzten Generation: Die Bandbreite von Gen 3 betrug mit 4 Lanes 3,5 GB/s (PCIe Gen 3 ist eine Verbindung mit 8 Gb/s pro Lane).“
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2. Neue Intel-Optane-SSDs
Laut dem Unternehmen soll Intels Optane-Produktlinie die Lücke zwischen dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM) beziehungsweise Hauptspeicher und Speicher schließen, der zwar deutlich mehr Platz bietet, traditionell aber viel langsamer ist. Intel stellte seine Optane-SSDs erstmals 2017 vor. Eines der neuesten Optane-Laufwerke, das P5800X, unterstützt PCIe 4.0 und ist für den Einsatz in Workstations vorgesehen.
Ein neuer Anwendungsfall für Optane-Laufwerke ist der Kryptowährungsbereich: Eine neue Währung namens Chia benötigt erheblichen Speicherplatz für die Vorbereitung auf Data Farming, und leistungsstarke Solid-State-Laufwerke für den Unternehmenseinsatz bieten diesen Speicherplatz.
3. SAS bleibt: neue Samsung-SSD
Im April 2021 brachte Samsung die SSD PM1653 auf den Markt, die Serial Attached SCSI (SAS) unterstützt und mit V-NAND-Chips der sechsten Generation gefertigt wird. SAS bietet höhere Übertragungsraten als Serial ATA (SATA) und ist für Workloads in Unternehmen und Rechenzentren ausgelegt.
KIOXIA erwartet, dass Value SAS SATA bei Serveranwendungen ersetzt. Während SATA in den vergangenen Jahren kaum bedeutende Weiterentwicklungen erfahren hat, entwickeln große Speicheranbieter wie Samsung weiterhin SAS-Laufwerke. Value SAS bietet eine höhere Lese-/Schreibbandbreite als SATA sowie höhere Lese-/Schreib-IOPS.
4. NVMe-SSDs und NVMe-oF
Non-Volatile Memory Express (NVMe)-SSDs bieten einen wesentlich direkteren Pfad zur CPU eines Servers als SAS- oder SATA-Laufwerke; sie umgehen einen Controller und nutzen stattdessen den PCIe-Bus. Da eine auf einem NVMe-Laufwerk ausgeführte Anwendung näher am Prozessor liegt, wird die Latenz reduziert. Auch sämtliche Daten der Anwendung befinden sich näher an der CPU.
NVMe optimiert außerdem die Speicherkapazität von Rechenzentren: Da ein Nutzer weniger Befehle und Schnittstellen benötigt, um auf die Daten zuzugreifen, wird auch der Overhead des Rechenzentrums reduziert.
NVMe over Fabrics (NVMe-oF) ist auf dem Rechenzentrumsmarkt noch neu. Diese Technologie macht nichtflüchtigen Speicher für ein gesamtes Rechenzentrumsnetzwerk verfügbar, wobei InfiniBand, Ethernet oder Fibre Channel als Netzwerk genutzt werden. Nicht alle Rechenzentren haben sie eingeführt; einige setzen weiterhin auf Festplatten- und Bandtechnologie, die sich besser für archivierte Daten eignet. Für Hot Data und kritische Workloads ist NVMe-oF jedoch vielversprechend.
StorONE implementierte NVMe-oF 2021 und unterstützt die Technologie in seiner S1-Enterprise-Speichersoftware. StorONE behandelt NVMe-oF als Funktion seiner Speicherplattform, nicht als eigenständige Lösung.
Auch NetApp setzt in seinem Datenmanagement NVMe-SSDs ein.
„Um die Vorteile von NVMe-oF mit sowohl NVMe/FC als auch NVMe/TCP vollständig zu nutzen, wollen Unternehmen von SAS-basierten SSDs auf NVMe-SSDs umsteigen, die für eine geringere Latenz und eine bessere Leistung sorgen“, sagte Praveena Vajja von NetApp, Vice President of Product Management für ONTAP.
NetApp arbeitet außerdem mit führenden SSD-Anbietern zusammen, um die Weiterentwicklung von SSDs weiter zu erforschen, sagte Vajja.
Marktprognosen zufolge werden NVMe und NVMe over Fabrics in Rechenzentrumsumgebungen weiter an Popularität gewinnen.
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5. SSD-Speicher am Edge
Die Hochgeschwindigkeits-Datenverarbeitung findet auch am Edge eines Netzwerks statt. Edge-Anwendungen umgehen die Entfernung zwischen Gerät und Rechenzentrum, benötigen jedoch ein Speichermedium mit niedriger Latenz, um ihre Leistung zu erbringen.
Ian Clatworthy, Product Marketing Manager beim Speicher- und Service-Management-Anbieter Hitachi Vantara, sagte, die Automatisierung von SAS- und NVMe-Technologien sei dringend erforderlich.
„Die Möglichkeit, diese Technologien nahtlos und unabhängig vom Workload zu kombinieren, steigert die Effizienz für Kunden“, sagte Clatworthy. „Am Edge beobachten wir eine schnelle Einführung von KI, um Analysen anhand von Live-Telemetriedaten durchzuführen. Das treibt den Bedarf an kompakten NVMe-Lösungen mit hoher Leistung voran.“
KI ist ein wichtiger Trend für Edge-Anwendungen: Die Analyse sich schnell verändernder Daten erfordert eine hohe Rechenintelligenz. SSDs können diese Leistung bereitstellen.
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