Fachartikel

Seite 2 - Datenspeicher für das IoT-Zeitalter

Da jeder Schreibvorgang die Speicherzellen der SSDs belastet, benötigen Unternehmen in schreibintensiven Umgebungen ausdauerndere Laufwerke, die drei oder sogar bis zu zehn DWPD unterstützen. Diese SSDs stellen einen größeren Bereich des physisch verfügbaren Speichers für das Wear Leveling zur Verfügung, wodurch die nutzbare Kapazität sinkt. Allerdings steigt die schreibbare Datenmenge (TBW, Terabytes Written) über die Einsatzzeit der SSD deutlich an.

Das Wear Leveling verteilt die Schreibzugriffe gleichmäßig auf alle Zellen, um für eine einheitliche Abnutzung zu sorgen, während die Garbage Collection sicherstellt, dass die Flash-Blöcke gemäß ihrer Dimensionierung möglichst vollständig mit Daten volllaufen. Dadurch ist gewährleistet, dass möglichst viele leere Blöcke für Schreibzugriffe bereitstehen und die SSD die spezifizierten Leistungswerte erzielt.
EDSFF E1.S als neuer Edge-Formfaktor
Wegen der steigenden Leistungsanforderungen am Edge befinden sich dort Server mit PCIe-NVMe-SSDs auf dem Vormarsch und lösen alte Systeme mit SATA-SSDs ab. Dabei kommen häufig spezielle Edge-Server zum Einsatz, die kompakt und nur von vorne zugänglich sind und mit SSDs im "Enterprise & Data Center SSD Form Factor" (EDSFF) ausgestattet werden. Deren schlanke, weit ins Gehäuse reichende Bauform ermöglicht hohe Speicherdichten auf kleinem Raum und nutzt den geringen Platz an der Frontblende der Systeme optimal aus.

Zudem erlaubt diese Bauform eine viel bessere Ableitung der Wärme von der SSD-Oberfläche als bei klassischen 2,5-Zoll-Laufwerken oder PCIe-Steckkarten. Das macht die Kühlung der Server effizienter und senkt den Strombedarf. So lassen sich die zur Verfügung stehenden Power-Budgets besser ausnutzen und beispielsweise Reserven einplanen oder Power-Budgets für mehr Compute-Ressourcen freimachen. Aus diesem Grund lohnt auch der Blick auf die Energieeffizienz der eingesetzten SSDs und der Griff zu genügsamen Modellen. Diese rentieren sich gleich doppelt: Sie verbrauchen selbst weniger Energie, produzieren aber auch weniger Wärme und senken damit den Kühlaufwand.


Neue Formfaktoren wie EDSSF E1.S ermöglichen hohe Speicherdichten in kompakten Edge-Servern
und eine effizientere Kühlung der SSDs.

Befinden sich die Edge-Server indes nicht in geschützten und klimatisierten Serverräumen oder Edge-Rechenzentren und sind etwa in Containern untergebracht oder stehen in der Fertigungsumgebung, steigen die Anforderungen an die einzelnen Komponenten. Sie müssen robuster gegenüber äußeren Einflüssen wie Staub oder Temperaturschwankungen sein, was die Kosten deutlich erhöht.

SSD-Hersteller wie KIOXIA bieten für den jeweiligen Einsatzzweck passende Laufwerke an, die für hohe Leseleistung, hohe Schreiblasten oder gemischte Workloads optimiert sind. Die Laufwerke sind in unterschiedlichen Formfaktoren und mit unterschiedlichen Schnittstellen verfügbar, sodass sie sich in den verschiedensten Servermodellen nutzen lassen. Bei besonders hohen Schreib- oder Leseanforderungen können ihnen Unternehmen schnelle Caching-SSDs als Zwischenspeicher zur Seite stellen, die sich durch besonders niedrige Latenz und außerordentlich hohe Belastbarkeit auszeichnen.

Fazit
Die Weiterentwicklung von Flash-Laufwerke schreitet schnell voran. Damit stellen die Hersteller sicher, dass Schnittstellen und Übertragungsprotokolle künftigen Performance- und Latenzanforderungen gewachsen sind und mit der Weiterentwicklung von Funk- und Netzwerkstandards mithalten. Fortschritte in der Flash-Entwicklung machen die Speicher haltbarer und sorgen für stetig steigende Kapazitäten. Durch die Speicherung von mehr Bits pro Zelle und die zusätzliche Erhöhung der Lagen im Flashspeicher lässt sich immer mehr Speicherkapazität auf gleichem Raum unterbringen.


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5.01.2022/ln/Frederik Haak, Senior Marketing Manager SSD-Produktmarketing bei KIOXIA Europe

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