{"id":25350,"date":"2023-11-15T10:06:27","date_gmt":"2023-11-15T09:06:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sysbus.eu\/?p=25350"},"modified":"2023-11-07T10:17:45","modified_gmt":"2023-11-07T09:17:45","slug":"unverzichtbar-und-unterschaetzt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sysbus.eu\/?p=25350","title":{"rendered":"Unverzichtbar und untersch\u00e4tzt"},"content":{"rendered":"\n

Autor\/Redakteur: Rainer W. Kaese, Senior Manager, HDD Business Development bei der Toshiba Electronics Europe GmbH<\/a>\/gg<\/p>\n\n\n\n

Festplatten gibt es seit mehr als 60 Jahren, allerdings werden sie inzwischen oft mit Geringsch\u00e4tzung betrachtet. SSDs gelten als die modernere und damit bessere Technik. Ein Vorurteil, werden HDDs doch kontinuierlich weiterentwickelt und sind in vielen Bereichen unverzichtbar.<\/p>\n\n\n\n

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Rainer W. Kaese, Senior Manager, HDD Business Development bei Toshiba Electronics Europe. (Quelle: Toshiba Electronics Europe)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n\n\n\n

In den vergangenen Jahren sind Festplatten aus den meisten Endger\u00e4ten verschwunden \u2013 da kann leicht der Eindruck entstehen, der Speicherklassiker sei nicht mehr gefragt oder k\u00f6nne mit aktuellen Anforderungen nicht mehr mithalten. Anbieter von Flash-Speichern vermarkten ihre Produkte als die weit \u00fcberlegenen, sodass Festplatten inzwischen oft als zu langsam, zu fehleranf\u00e4llig und zu stromhungrig f\u00fcr moderne Anwendungen wahrgenommen werden, sprich: als Technik von gestern. Dabei sieht die Realit\u00e4t v\u00f6llig anders aus, denn die Laufwerke mit den drehenden Scheiben sind aus gro\u00dfen IT-Infrastrukturen nicht wegzudenken. Unabh\u00e4ngig davon, ob es um Videostreaming, Online-Shopping, soziale Netzwerke oder Enterprise-Anwendungen geht \u2013 der Gro\u00dfteil der Daten liegt auf Festplatten, weil nur sie ausreichend hohe Kapazit\u00e4ten zu g\u00fcnstigen Kosten bereitstellen.<\/p>\n\n\n\n

Das k\u00f6nnen sie, weil die Technik kontinuierlich weiterentwickelt wurde und wird. Verbesserte Komponenten, Materialien und Aufzeichnungsverfahren sorgen daf\u00fcr, dass die Speicherkapazit\u00e4t der Laufwerke um etwa zwei TB pro Jahr steigt \u2013 bei gleichbleibenden Kosten. So erm\u00f6glichte beispielsweise die Umstellung von horizontal auf senkrecht ausgerichtete Bits ab Mitte der 2000er Jahre eine deutlich h\u00f6here Speicherdichte, w\u00e4hrend durch die F\u00fcllung mit Helium statt Luft vor rund zehn Jahren d\u00fcnnere Magnetscheiben eingesetzt werden konnten, sodass mehr davon in ein Geh\u00e4use passen. Zuletzt erh\u00f6hte das neue Aufzeichnungsverfahren MAMR (Microwave Assisted Magnetic Recording) die Speicherkapazit\u00e4ten, indem es den magnetischen Fluss am Schreibkopf mittels Mikrowellen b\u00fcndelt, wodurch weniger Energie f\u00fcr das Magnetisieren der Bits ben\u00f6tigt wird. In der Folge k\u00f6nnen die Schreibk\u00f6pfe kleiner ausfallen und Daten dichter schreiben.<\/p>\n\n\n\n

Aktuelle Festplatten bieten dank MAMR eine Speicherkapazit\u00e4t von bis zu 20 TB \u2013 etwa doppelt so viel wie vor f\u00fcnf Jahren. Durch die Weiterentwicklung der Technologie sind nach Einsch\u00e4tzung von Experten mittelfristig bis zu 50 TB pro Laufwerk m\u00f6glich, sodass Festplatten auch weiterhin die Hauptlast der Datenspeicherung im Informationszeitalter tragen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

HDDs verbrauchen weniger Strom als gedacht<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Helium-F\u00fcllung kommt indes nicht nur der Speicherkapazit\u00e4t zugute, sondern auch dem Stromverbrauch. Als Gas mit geringerer Dichte als Luft verursacht Helium weniger Reibung an den Magnetscheiben und senkt dadurch den Energiehunger der Laufwerke. Da die meiste Energie f\u00fcr die Bewegung der Spindel mit den Magnetscheiben aufgewendet werden muss, ist der Verbrauch zudem relativ unabh\u00e4ngig von der Speicherkapazit\u00e4t und der Arbeitslast. Bei aktuellen Festplattenmodellen liegt er bei etwa neun Watt \u2013 und damit ungef\u00e4hr auf dem Niveau von SSDs, die genauso viel Speicherplatz bereitstellen und eine \u00e4hnliche Datenlast bew\u00e4ltigen m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

In der Praxis ist es allerdings kaum sinnvoll, den Stromverbrauch der beiden Medien miteinander zu vergleichen, da sich ihre Einsatzbereiche unterscheiden. Festplatten werden dort genutzt, wo es auf die wirtschaftliche Speicherung gro\u00dfer Datenmengen ankommt, w\u00e4hrend SSDs \u00fcberall dort punkten, wo extreme Performance gefragt ist. Dadurch haben Festplatten letztlich beim Stromverbrauch pro Kapazit\u00e4t die Nase vorn \u2013 SSDs hingegen dann, wenn der Stromverbrauch auf die \u00fcbertragene Datenmenge bezogen wird.<\/p>\n\n\n\n

Nach einer Daten\u00fcbertragung k\u00f6nnen SSDs in einen Ruhemodus wechseln, aus dem sie sich bei Bedarf innerhalb weniger Millisekunden aufwecken lassen. Zumindest im Enterprise-Bereich ist das bei Festplatten in der Regel nicht m\u00f6glich, weil die Spindel mehrere Sekunden brauchen w\u00fcrde, um wieder anzulaufen. Oft kommt der Ruhemodus von SSDs aber gar nicht zum Tragen, weil die Speicher kontinuierlich Daten aufnehmen oder liefern m\u00fcssen, beispielsweise als Cache oder bei der Echtzeitverarbeitung von Transaktionen.<\/p>\n\n\n\n

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Festplatten z\u00e4hlen noch lange nicht zum alten Eisen und tragen in den meisten IT-Infrastrukturen die Hauptlast der Datenspeicherung. (Quelle: Toshiba Electronics Europe)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Performance reicht f\u00fcr die meisten Anwendungsf\u00e4lle<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Waren sequentielle Datentransfers lange die Spezialit\u00e4t von Festplatten, so haben Optimierungen an der Firmware in den vergangenen Jahren f\u00fcr einen Leistungssprung auch bei zuf\u00e4lligen Zugriffen gesorgt. Etwa 400 bis 600 IOPS schafft eine aktuelle Enterprise-Festplatte mittlerweile \u2013 erheblich weniger zwar als eine SSD, doch da in Speichersystemen mit gro\u00dfer Kapazit\u00e4t \u00fcblicherweise viele Laufwerke stecken, lassen sich Anfragen gut parallel abarbeiten. Auf diese Weise k\u00f6nnen Festplatten die Leistungsanforderungen der meisten Anwendungen problemlos erf\u00fcllen, denn ein Storage-Array mit einigen Dutzend HDDs liefert \u00fcber 10.000 IOPS und mehr als f\u00fcnf GB\/s \u2013 und in gro\u00dfen Rechenzentren stehen hunderte oder tausende solcher Arrays.<\/p>\n\n\n\n

Reicht deren Performance nicht, gen\u00fcgt es, einige SSDs als Zwischenspeicher zu erg\u00e4nzen. Das ist deutlich wirtschaftlicher, als die gesamte Storage-Infrastruktur auf SSDs umzustellen. Schlie\u00dflich kosten diese pro Kapazit\u00e4tseinheit derzeit ungef\u00e4hr siebenmal so viel wie Festplatten, und in absehbarer Zeit wird sich daran kaum etwas \u00e4ndern, da die Kostenkurven beider Speichertechnologien schon seit Jahren mehr oder weniger parallel verlaufen. Zumal die weltweiten SDD-Produktionskapazit\u00e4ten nicht ansatzweise ausreichen, um die von Menschen, Anwendungen und Maschinen kontinuierlich neu generierten Daten auf Flash-Medien zu speichern.<\/p>\n\n\n\n

Die Laufwerke sind \u00e4u\u00dferst langlebig<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Aufgrund ihrer beweglichen Bauteile stehen Festplatten im Ruf, relativ schnell zu verschlei\u00dfen, tats\u00e4chlich fallen sie jedoch nicht schneller oder h\u00e4ufiger aus als SSDs. Die Mean Time To Failure (MTTF) betr\u00e4gt bei Enterprise-HDDs \u00fcblicherweise 2,5 Millionen Stunden und liegt damit \u00fcber der von vielen Enterprise-SSDs, die oft nur 2 Millionen Stunden erreichen. Zudem lassen sich Festplatten beliebig oft beschreiben und halten sehr lange, wenn sie gut gek\u00fchlt werden und Unternehmen die in den Spezifikationen genannte j\u00e4hrliche Arbeitslast (Workload Rating) nicht \u00fcberschreiten. SSDs unterliegen diesbez\u00fcglich Einschr\u00e4nkungen, weil sich die Speicherzellen abnutzen und nur eine begrenze Anzahl von Schreib- oder L\u00f6schzyklen verkraften.<\/p>\n\n\n\n

Da die Mechanik von Festplatten \u00e4u\u00dferst zuverl\u00e4ssig ist, nutzen viele Betreiber gro\u00dfer IT-Infrastrukturen die Laufwerke \u00fcber die f\u00fcnfj\u00e4hrige Gew\u00e4hrleistung hinaus, ohne dass die Ausfallrate signifikant ansteigt. Diese betr\u00e4gt \u2013 ausgehend von einer MTTF von 2,5 Millionen Stunden \u2013 lediglich 0,35 Prozent. Bei 1.000 Laufwerken w\u00e4ren also drei bis vier Ausf\u00e4lle pro Jahr wahrscheinlich, doch Rechenzentrums- und Cloud-Anbieter verzeichnen in der Praxis h\u00e4ufig niedrigere Werte von teilweise nur 0,1 oder 0,2 Prozent.<\/p>\n\n\n\n

Ein Speicher mit Zukunft<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die \u00fcblichen Vorurteile gegen\u00fcber Festplatten lassen sich leicht entkr\u00e4ften. Der Speicherklassiker ist nicht nur schneller, robuster und stromsparender, als h\u00e4ufig angenommen, sondern dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung auch fit f\u00fcr den wachsenden Speicherplatzbedarf in den Unternehmen. Allein im vergangenen Jahr wurden 88 Millionen Enterprise-Festplatten mit einer Gesamtkapazit\u00e4t von 1.021 Exabyte ausgeliefert \u2013 ein Vielfaches der im gleichen Zeitraum auf 66 Millionen Enterprise-SSDs ausgelieferten 175 Exabyte.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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