Flash-Speicher hat die Speichertechnik im Laufe des letzten Jahrzehnts oder so revolutioniert. Er hat Systeme enorm beschleunigt und den Weg für das rasante Tempo der Technologie geebnet, das wir inzwischen alle erwarten.
Im Grunde ist Flash-Speicher ein nichtflüchtiger Speicher. Festplattenlaufwerke (HDDs) bestehen aus allerlei beweglichen Teilen. Arme, rotierende Scheiben und Schreib-Leseköpfe unterliegen allesamt Verschleiß und Fehlfunktionen. Folglich war es nicht ungewöhnlich, dass eine Festplatte eines Tages einfach den Betrieb einstellte. Die meisten Ausfälle traten in der Anfangsphase ihrer Lebensdauer oder gegen deren Ende auf. Dennoch hat wahrscheinlich jeder, der HDDs langfristig nutzt, schon einmal einen Ausfall erlebt.
Flash-Speicher kommt ohne bewegliche Teile aus und ist daher deutlich zuverlässiger. Seine elektronisch programmierbaren Speicherzellen werden zur Datenspeicherung verwendet – und das deutlich schneller als bei Festplattenspeichern.
5 Trends bei Flash-Speichern
Das Wachstum bei der Nutzung von Flash-Speichern ist längst kein Trend mehr. Es ist zum Standard geworden. Schließlich besteht die meiste Speicherausrüstung heutzutage entweder vollständig aus Flash-Speicher oder teilweise aus Flash-Speicher in einem Hybrid-Array.
Hier sind einige der wichtigsten Trends auf dem Flash-Speichermarkt:
1. NVMe über TCP
Non-Volatile Memory Express (NVMe) ist eine Kommunikationsschnittstelle und ein Treiber, die von der höheren Bandbreite von PCIe profitieren. Dadurch wird die ohnehin beeindruckende Leistung von Flash-Speichern weiter gesteigert. NVMe ermöglicht SSDs die Kommunikation zwischen der Speicherschnittstelle und der CPU über das schnelle PCIe und kann etwa 25-mal mehr Daten übertragen als das herkömmliche SATA. Die NVMe-IOPS überschreiten durch die Nutzung paralleler Datenpfade mit geringer Latenz zu den zugrunde liegenden Medien ebenfalls 1 Million.
Das hat zur Entwicklung von NVMe über das Transmission Control Protocol (TCP) geführt. Dadurch kann Speicher mithilfe des grundlegenden Internetprotokolls zwischen mehreren Rechenzentren gemeinsam genutzt werden, ohne dass physische Änderungen an den Servern oder dem Speicher erforderlich sind.
„NVMe über TCP wird künftig ein entscheidender Faktor sein, da es NVMe-Leistung über das Netzwerk ermöglicht, ohne die spezielle Netzwerkhardware oder Konfiguration, die für NVMe/FC oder NVMe/RDMA erforderlich ist“, sagte Arthur Lent, SVP und CTO für Speicher und Datenschutz bei Dell Technologies.“
2. Formfaktoren
Das Solid-State-Laufwerk (SSD) hat kleinere Geräte sowie eine deutlich größere Vielfalt an Formfaktoren hervorgebracht als herkömmliche HDDs, die jahrzehntelang denselben Formfaktor und dieselbe Einschubgröße verwendet haben. Flash-Speicher ist inzwischen in Formfaktoren wie M.2, U.2 und PCIe-Karten erhältlich. Eine weitere Größe, die derzeit an Beliebtheit gewinnt, ist der Enterprise & Data Center SSD Form Factor (EDSFF). Er nutzt eine x4-Schnittstelle und kann vertikal in ein 1U-Gehäuse eingesetzt werden. Das sorgt für mehr Flexibilität und Speicherdichte, ermöglicht eine modulare Skalierung und verbessert die Kühlungseffizienz.
„EDSFF ermöglicht es SSDs, sich von den Einschränkungen herkömmlicher HDD-Formfaktoren zu lösen und neue, für die Zukunft optimierte Formfaktoren bereitzustellen, die eine weitere Steigerung der SSD-Rackdichte ermöglichen“, sagte Lent.
3. Flash-Speicher kombinieren
Einige Flash-Speichertypen sind teurer als andere, bieten dafür aber die beste Leistung. Günstigerer Flash-Speicher liefert weiterhin eine gute Leistung, kann jedoch für größere Speichermengen eingesetzt werden. So können Unternehmen ihre Anforderungen an Leistung und Kapazität entsprechend den Budgetvorgaben ausbalancieren.
„NVMe-Flash bietet die höchste Leistung und die geringste Latenz, während SAS-Flash eine höhere Kapazität und niedrigere Kosten bietet“, sagte Ian Clatworthy, Produktmarketingmanager bei Hitachi Vantara.
„Kunden können mehr Anwendungen auf einer einzigen Architektur konsolidieren und so Verwaltung, Automatisierung und Analysen vereinfachen, ohne sich um die Anwendungsleistung sorgen zu müssen.“
4. Speicher der Memory Class
Flash-Hersteller haben viele verschiedene Flash-Architekturen entwickelt, etwa MLC, TLC und QLC. Flash-Speicher mit Quad-Level-Zellen (QLC) ist beispielsweise weniger zuverlässig und hat eine geringere Haltbarkeit als MLC und TLC, bietet aber eine höhere Dichte und eine gute Leseleistung. Daher entwickelt er sich in vielen Fällen zu einer praktikablen Alternative zu HDDs für Flash-Anwendungen mit höherer Kapazität.
„Viele Anbieter arbeiten an Speichersystemen, die diese Art von QLC-Flash-Speicher nutzen können, um die Kapazität ohne den Einsatz von HDDs zu erhöhen“, sagte Enrico Signoretti, Analyst bei der IT-Beratung GigaOM.
„Das Ergebnis ist eine neue Generation von Speichersystemen, die gute Leistung und Kapazität zu Kosten pro GB bieten können, die mit HDD-basierten Systemen vergleichbar sind, dabei aber eine bessere Leistung, Rackdichte und Energieeffizienz aufweisen.“
5. Preise sinken weiter
Dass die Preise für SSDs sinken, ist nichts Neues. Dieser Trend hält jedoch schon so lange an, dass die überraschendste Tatsache darin besteht, dass kein Ende in Sicht ist – der Preis sinkt weiter.
„Ein weiterer wichtiger Wachstumstreiber für SSDs ist, dass die Kosten pro Kapazität weiter sinken: Flash-Speicher ermöglicht eine breitere Bereitstellung, zusammen mit schnellerem Flash-Speicher für leistungsintensive Workloads“, sagte Greg Schulz, Analyst bei StorageIO Group.“