2007-08-12 20:27:06

Festplatten-Technologien: Technologie-Ablöse bei den Festplatten

Teil 1:

Die Festplattenindustrie ist zurzeit vom olympischen Gedanken („stärker, schneller, höher“) beseelt. Die neuen Technologien heizen aber nicht nur den Wettbewerb untereinander an, sondern brechen auch alte Märkte auf und öffnen neue Anwendungsgebiete.

Markus Pesler

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von Markus Pesler *)

Die Harddiskhersteller überbieten sich zurzeit mit satten Speicherkapazitäten - jede Woche wird ein neuer „Speicherriese“ im Formfaktor von 1 bis 3,5 Zoll vorgestellt - und die Preise pro Gigabyte Speicher fallen immer weiter.

Eine Folge dieser Entwicklung ist: der Konsument freut sich, der Fachhändler muss sich immer schneller umstellen, und die Hersteller entwickeln immer neue Technologien, um den Markt optimal mit Speicher versorgen zu können. Doch die Größe alleine macht es ja bekanntlich nicht aus - Performance, Kompatibilität, Skalierbarkeit und Festplattenmanagement sind die wesentlichen Punkte, mit denen sich Produzenten von der Vergangenheit und der Konkurrenz absetzen kann.

Performancesprung

Serial-ATA (SATA) ist die Weiterentwicklung des parallelen ATA (PATA), zu dem es abwärtskompatibel ist. Es wurde im Jahre 2000 von Intel vorgestellt und zeichnet sich durch eine wesentlich höhere Übertragungsrate aus, ebenso wie durch die Verbesserung der Verkabelung (schmäler, bis zu 1 m Länge). Zurzeit liegt die SATA-Datenübertragungsrate bei 1,5 GBit/s, was gegenüber ATA eine Steigerung von ca. 15 % ausmacht. Dieser Performancevorteil wird sich vervielfachen, wenn die SATA II-Technologie zu greifen kommt, die bis maximal 3 GBit/s Transferrate verspricht.

Die Performance-Steigerung alleine tut es aber nicht. Denn die SATA-Technologie bietet gegenüber der PATA-Technologie noch weitere Vorteile wie HotPlug, Raid (Sterntopologie) sowie Nearline Storage-Lösungen.

Die Hersteller wollen bis Ende des Jahres im Verhältnis 80:20 zugunsten SATA ausliefern.

Die parallele ATA-Technologie sollte spätestens 2007 vom Markt verschwunden sein.

 

Schnittstellenwechsel

Serial-Attached-SCSI (SAS) ist eine Schnittstellentechnologie für hohe Geschwindigkeiten. Da bei parallelen SCSI die Synchronisation der parallelen Datenströme mit steigenden Transferraten immer komplizierter wird, ist die serielle Datenübertragung die beste Alternative. SAS bietet u.a. Software-Kompatibilität zu SCSI, bessere Skalierbarkeit und unterstützt neben höheren Datentransferraten auch SATA–Festplatten. SAS arbeitet im Vollduplex-Betrieb und benutzt die gleichen Steckverbindungen wie SATA. Die Anschlusslänge beträgt intern bis zu 1 m und extern bis zu 10 m.

 

Neue Einsatzmöglichkeiten

Dank einem Feature namens SATA-Tunneling können SATA-Laufwerke an jedem SAS-Controller betrieben werden, was im Near-Line-Bereich für Kostensenkungen sorgen wird. Umgekehrt ist der Betrieb von SAS-Modellen an SATA-Controllern jedoch nicht möglich. Im Gegensatz zu SATA können bei SAS mit Hilfe von Port Multipliern zahlreiche Laufwerke eingesetzt werden.

SAS ermöglicht es außerdem, mehrere physische Verbindungen in einem so genannten Wide Port zusammenzufassen. Dabei verwendet jede Verbindung die gleiche ID. Noch dazu besitzt jedes Laufwerk grundsätzlich ein Anschlusspaar, um redundante Verbindungen zu ermöglichen.

Im dritten Quartal will der Hersteller Seagate als erstes Laufwerke mit 36 und 73 GB ausliefern. Interessant ist dabei die Tatsache, dass beide Modelle mit 10.000 U/Min arbeiten - ein Novum für den 2,5"-Formfaktor. Hauptanwendungsbereich für die Savvio-Laufwerke von Seagate sind Blade-Server sowie Rackmount-Server mit 1-2 HEs.

 

NL35: Nearline Storage

NL35 ist eine neue Laufwerksfamilie, die auf zahlreichen Technologien der bereits vorhandenen Laufwerke zurückgreift. Nearline-Storage beschreibt die Speicherung großer Datenmengen, die möglichst verzögerungsfrei zur Verfügung stehen. Dazu zählen Bildergalerien, Speicherung von System-Images sowie zahlreiche andere Datenbestände, auf die nur selten zugegriffen wird.

 

NCQ: Kommandostand für Festplatten

Native-Command-Queuing (NCQ) ist eine Technik, die schon lange bei Festplatten mit SCSI-Anschluss genutzt wird. In abgeänderter Form optimiert NCQ nun auch den Sata –Festplatten. Der Trick dabei: Das Laufwerk ordnet die eingehenden Befehle so um, dass die Zugriffszeiten durch kürzere Wege des Festplattenkopfes minimiert werden.

 Perpendicular Recording

 Seagate will seine gesamte Festplattenproduktion zum Ende des kommenden Jahres auf die „Perpendicular Recording“-Technologie umstellen. Das Unternehmen ist bislang das erste der Branche, das die ehrgeizige Einführung dieser Technologie in diesem Zeitraum angekündigt hat. Die erste Platte mit „Perpendicular Recording“ soll im Winter kommen: eine 2,5 Zoll große Momentus mit 160 GB Speicherkapazität. Mit dieser Technologie werden die Daten vertikal auf der Festplatte angeordnet. Das spart im Vergleich zur horizontalen Ordnung bei derzeit gängigen Modellen viel Platz. So lassen sich die Daten dichter zusammen packen, die Festplatte bekommen so deutlich größere Kapazitäten.

 

RoHS (Restriction of Hazardous Substances)

 Maxtor liefert schon seit Q1 2005 „grüne“ Festplatten nach diesem Standard aus.

Bei RoHS darf die Konzentration gefährlicher Inhaltsstoffe beim fertigen Produkt einen festgelegten Grenzwert nicht überschreiten. „Nur“ noch 0,1 % des Gesamtgewichts

*) Markus Pesler ist bei Actebis Produktmanager für Storage-Produkte.