Storage-Trends 2019

Manches bleibt, neues kommt

| Autor / Redakteur: Rainer Käse* / Tina Billo

Fünf Trends, die im kommenden Jahr die Speicherbranche aus Sicht von Toshiba umtreiben werden.
Fünf Trends, die im kommenden Jahr die Speicherbranche aus Sicht von Toshiba umtreiben werden. (Bild: Toshiba)

Die Storage-Welt steht auch 2019 vor großen Herausforderungen, da das Datenvolumen auf breiter Front weiter steigen wird. Toshiba Electronics Europe zeigt, welche Entwicklungen zu erwarten sind.

Im Speichermarkt 2019 werden weiterhin HDDs und SSDs koexistieren. Dabei schreitet die Entwicklung dynamisch fort, wie Helium-gefüllte HDDs zeigen. Festplatten mit größerer Speicherkapazität und effizientere Speichersysteme sind allein schon deshalb erforderlich, da immer mehr Daten anfallen werden – getrieben durch Entwicklungen und Technologien wie Internet of Things, autonomes Fahren oder Künstliche Intelligenz. Toshiba Electronics Europe nennt fünf Aspekte, die die Storage-Welt prägen werden.

Festplatten behalten Vormachtstellung

Die zu speichernden Datenmengen steigen weiter ungebremst, sogar noch schneller als bisher erwartet. Während man in den vergangenen Jahren prognostiziert hat, dass sich der Anteil der auf Flash und SSD gesicherten Daten erhöht und derjenige auf Festplatten und Tapes verringert, ist heute klar, dass alle Datenspeicher-Technologien in steigendem Maße genutzt werden – einfach aufgrund der immensen Datenmenge.

Auch 2019 ist davon auszugehen, dass im typischen Cloud-Rechenzentrum 90 Prozent der Kapazität durch Festplatten (und gegebenenfalls durch Tapes) abgedeckt wird und lediglich 10 Prozent durch SSDs. Da allerdings Enterprise-SSDs pro Kapazitätseinheit bis zu zehnmal mehr kosten als Festplatten, ist das Investitionsvolumen identisch: je 50 Prozent betreffen HDDs und SSDs. Hinsichtlich der genutzten Storage-Lösungen gibt es keine größeren Veränderungen: Weiterhin im Einsatz sind "All-Flash"-Appliances, hybride Modelle mit Flash für Cache oder Hot-Data und HDDs für Cold/Warm-Data sowie rein Festplatten-basierte Storage-Server.

Heliumfestplatten bieten immer größeren Speicherplatz

Bei Festplatten liefern nun alle drei großen Hersteller Modelle mit Heliumfüllung – derzeit mit bis zu 16 TB. Pro Jahr ist von einer weiteren Erhöhung um zwei TB auszugehen, sodass zum Beginn der nächsten Dekade Festplatten mit 20 TB zur Verfügung stehen. Dabei werden die Festplatten vornehmlich hinsichtlich hoher Kapazität zu einem möglichst niedrigen Preis optimiert – nennenswerte Verbesserungen der Performance sind hingegen nicht zu erwarten.

Durch die Einführung der Heliumtechnologie verringert sich allerdings die Verlustleistung der Festplatten. Während luftgefüllte kapazitätsstarke 3,5-Zoll-HDDs mit 7.200 RPM kapazitätsunabhängig relativ konstant bei circa elf Watt unter Volllast liegen, verringert sich die Verlustleistung bei Heliumfestplatten auf ungefähr sechs bis sieben Watt. Dies resultiert aus der geringeren Reibung des leichteren Heliumgases. Somit hilft die Verwendung von Heliumfestplatten, das drastische Problem des steigenden Energieverbrauchs im Rechenzentren zu reduzieren. Jedes Watt, das eine Festplatte weniger verbraucht, muss nicht nur weniger erzeugt und verteilt werden, sondern auch die Kühlung kann entsprechend kleiner dimensioniert werden. Als Nebeneffekt der geringeren Verlustleistung erhitzen sich die Heliumfestplatten im Betrieb weit weniger als die luftgefüllten Varianten. Damit steigt auch die Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb und es ist von weit weniger Ausfällen und/oder einer längeren Lebensdauer auszugehen.

Nicht nur Heliumfüllungen tragen aber zur Produktion von Festplatten mit höherer Speicherkapazität bei: auch weitere Verbesserungen bei der Speicherdichte stehen bevor, etwa auf Basis der MAMR (Microwave Assisted Magnetic Recording)-Technologie.

Softwaredefinierte Speicherarchitekturen dominieren

Hinsichtlich der Storage-Architekturen ist aufgrund der Kapazitätsanforderungen von einem weiteren Wachstum der "Toploader"-Gehäuse mit immer mehr Platten auszugehen. 60 Festplatten in vier Höheneinheiten sind inzwischen Standard und mittlerweile gibt es Gehäuse mit 78 bis zu 110 Plätzen für 3,5-Zoll-Festplatten. Solche Mengenan HDDs in einer architektonischen Einheit werden seit einiger Zeit nicht mehr im klassischen Hardware-RAID betrieben, sondern "softwaredefiniert".

Moderne Software-Defined-Filesysteme werden auch künftig dominieren, dazu kommen Scale-out-Systeme wie Ceph, wobei mehrere Storage-Server zu größeren Einheiten zusammengefasst werden. Datenschutz wird dann nicht mehr über Redundanz von Festplatten in einem Server, sondern über Redundanz von ganzen Servern über das Netzwerk sichergestellt.

Maschinen-generierte Daten erhöhen das Datenwachstum

Die gegenwärtig schon enormen Datenmengen werden weitgehend "manuell" von Menschen erzeugt. Beim Speichern in Rechenzentren und in der Cloud werden sie durch redundante Datenhaltung und Backups schon vervielfacht. Die Menge der bisher von Maschinen generierten Daten ist hingegen eher gering.

Dies wird sich ab 2019 ändern: Autonomous Driving, Smart Factory, Internet of Things oder Home Automation werden einen zusätzlichen – noch größeren – Datenstrom generieren, den es zu speichern gilt. Die erwarteten Datenmengen sind so groß, dass die derzeitige Philosophie der Datenspeicherung auf den Prüfstand gestellt werden muss. Die harte Realität wird lauten, dass Daten vor der Speicherung analysiert werden, um zu entscheiden, welche Daten wirklich wichtig sind und gespeichert werden müssen.

Neue Technologien verschärfen das Speicherproblem

Neue Technologien wie Künstliche Intelligenz, Deep Learning oder Blockchain erhöhen die Anforderungen an die Prozessorleistung dramatisch und werden vermutlich auch mehr Daten erzeugen. Noch ist nicht völlig klar, welchen Einfluss diese Technologien auf die Storage-Anforderungen haben werden, da noch zu wenig über die konkreten Anwendungen und Implementierungen bekannt ist. Mehr Klarheit wird hier 2019 bringen. Von einem Punkt ist allerdings auszugehen: Diese Technologien werden bestimmt zu einer Erhöhung der zu speichernden Datenmenge beitragen.

Der Autor: Rainer Käse ist Senior Manager Business Development Storage Products bei Toshiba Electronics Europe.
Der Autor: Rainer Käse ist Senior Manager Business Development Storage Products bei Toshiba Electronics Europe. (Bild: Toshiba)

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