Festplatten / SSD

  • Quantensprung – Datenzugriff auf einem neuen Niveau

    Intel 750 SSDBei der Performance von Prozessoren und Grafikkarten werden regelmässig Verbesserungen realisiert, die von den entsprechenden Herstellern jeweils als grosse Innovationen kommuniziert werden. Hohe Werte bei Benchmarks wie Cinebench für Prozessoren oder 3D Tests wie Heaven finden Beachtung. Deutlich weniger bekannt sind die deutlichen Fortschritte und Entwicklungen, die beim Datenzugriff bzw. beim Tempo der Festplatten mittlerweile erreicht wurden.

    Speichertechniken im Wandel der Zeit

    Über eine sehr lange Zeit wurde das Tempo beim Datenzugriff von mechanischen Festplatten definiert oder aus heutiger Sicht beschränkt. Die erste kommerziell erhältliche Festplatte wurde von IBM 1956 auf den Markt gebracht. Seit diesem Zeitpunkt ist die grundsätzliche Technologie von mechanischen Festplatten, also rotierenden Platten, die von einem Lese- und Schreibkopf beschriftet oder gelesen werden, gleich geblieben. Innerhalb dieser Technologie wurden laufend «kleine» Verbesserungen realisiert um mehr Geschwindigkeit und grössere Speichervolumen bei den Festplatten zu erreichen. Auch bei der Anbindung von Festplatten gab es immer wieder neue Technologien für die Datenübermittlung bis hin zum immer noch aktuellen Sata Anschluss.

    Eine völlig neue Speichertechnologie wurde mit Solid State Disks eingeführt. Die Technologie von Flash Speicher ist schon lange bekannt, doch erst im Jahr 2009 erfolgte der kommerzielle Durchbruch für Desktop PCs und Workstations. Eine Solid State Disk ist ein elektronisches Speichermedium. Vorteile dieser Technologie sind mechanische Robustheit, es entstehen keine Geräusche, die Leistungsaufnahme ist geringer und schliesslich ist das Tempo beim Datenzugriff wesentlich höher. Seit der Einführung von SSDs für den Massenmarkt wurde die Flash Technologie der SSDs laufend durch Strukturverkleinerungen und Verbesserungen der Flash Chip Kontroller verbessert. Aktuelle SSDs sind deutlich schneller und robuster als frühere Modelle. Zudem sind SSDs über die Jahre deutlich günstiger geworden.

    Anbindung von schnellen Speichermedien

    Die Performance einer SSD ist so hoch, dass die bisher übliche Sata Schnittstelle das Tempo der SSD gebremst hat. Der Datendurchsatz über eine Sata Schnittstelle konnte mit der Geschwindigkeit der SSD nicht mithalten. Mit dem Wechsel von Sata 2 zu Sata 3 Anbindung ist dieser Flaschenhals bei vielen SSDs weggefallen. Sata 3 mit einem maximalen Datendurchsatz von 600 MB/s ist aber immer noch limitierend für viele schnelle Flash Speicherplatten. Deshalb werden SSDs immer öfter über den PCIe Bus angebunden, entweder über eine PCIe Schnittstelle oder über eine M.2 Verbindung. Bei einer Anbindung über PCIe mit 4 Lanes kann ein Datendurchsatz von bis zu 3.9 GB/s erreicht werden.

    Mit der deutlichen Verbesserung von Lese- und Schreibwerten bei SSDs sowie der schnelleren Anbindung von Speichermedien wurde ein deutlicher Performance Gewinn erreicht, der sich auf den gesamten Arbeitsablauf bei einem System auswirkt. Ein weiterer Quantensprung steht nun an mit der NVMe Technologie, die einen deutlichen Temposprung bei der Datenverarbeitung bringt. Weiterlesen

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