turbomotion046 - stock.adobe.com

Im Vergleich: HDD- vs. SSD-Speicher im Flash-Zeitalter

HDDs spielen auch bei steigenden SSD-Kapazitäten und sinkenden Preisen weiterhin eine Hauptrolle im Rechenzentrum. Sehen Sie, was Festplatten und SSDs wirklich bieten können.

Den HDD-Markt als reif zu bezeichnen, ist ebenso untertrieben wie Amazon-CEO Jeff Bezos als „wohlhabend“ zu beschreiben. Die Speicherindustrie befindet sich in den letzten Phasen eines langfristigen Übergangs von magnetischen Speichermedien hin zu Festkörperspeichern (Solid-State Storage).

Schon vor einem Jahrzehnt überholten SSDs die magnetischen Festplatten mit drehenden Spindeln. Der Verkauf von HDD- im Vergleich zu SSD-Speichereinheiten liefert allerdings nicht das ganze Bild. Die Gesamtzahl der ausgelieferten Bytes ist in diesem Zeitraum nämlich noch viel stärker gestiegen.

Dennoch hat sich mit der Zunahme der SSD-Kapazitäten und dem Preisrückgang die Nachfrage bei Storage für I/O-intensive Workloads wie Datenbanken von HDD-Laufwerken auf SSD-Speicher verlagert.  

Beim Übergang zu SSDs folgten den Datenbanken dann Clients und im weiteren die Laptops und Tablet-PCs. Der Trend verstärkte sich mit jeder Generation der SSD-Technologie. Jüngsten Schätzungen zufolge werden nur noch etwa 20 Prozent der Festplattenlieferungen von Unternehmen in geschäftskritischen Anwendungen genutzt.

HDDs haben eine Nische bei Laufwerken mit hoher Kapazität für warme und kalte Lagerung gefunden. Laufwerke im Bereich von zehn TB bis 16 TB sind weithin verfügbar. Die Technologie-Roadmaps der Hersteller sehen eine Kapazitätserweiterung vor, die den Unternehmensfestplattenlaufwerken im nächsten Jahrzehnt eine Zukunft sichern dürfte.

Der Stand der Technik: HDD- vs. SSD-Speicherprodukte

Die SSD-Branche durchläuft einen Miniaturisierungstrend, da der M.2-Formfaktor und der E1-Formfaktor (bisher auch als Ruler Form Factor bekannt) im Vergleich zu herkömmlichen 2,5-Zoll-SATA-Geräten ein besseres Verhältnis hinsichtlich Größe und Speicherdichte mit sich bringen. Festplatten haben sich dagegen nicht von den vor dreißig Jahren entstandenen 3,5- und 2,5-Zoll-Baugrößen entfernt.

Abbildung 1: Verkaufte Laufwerke nach Formfaktor.
Abbildung 1: Verkaufte Laufwerke nach Formfaktor.

Schätzungen von Coughlin Associates zeigen, dass die hinsichtlich der Speicherkapazität größeren Laufwerke noch etwa 60 Prozent des HDD-Marktes ausmachen. Den Schätzungen von Coughlin entsprechend könnte sich dieser Anteil bis 2025 noch vergrößern. Die Bevorzugung der Kapazität anstelle der Baugröße ist ein Indikator für den Stellenwert von HDDs in der Flash-Ära.

Es gibt nur noch drei HDD-Hersteller von Bedeutung – Seagate Technology, Toshiba und Western Digital. Seagate und Western Digital führen den Markt mit jeweils etwa 40 Prozent Anteil gegenüber Toshiba. Der Stand der Technik sind heliumgefüllte 3,5-Zoll-Laufwerke mit 16 TB. Western Digital und Seagate haben 18-TB- und 20-TB-Festplatten angekündigt, die noch dieses Jahr erhältlich sein werden.

Längerfristig wollen Western Digital und Seagate einen Ersatz für die seit den Anfängen der HDD verwendete Technologie der senkrechten magnetischen Aufzeichnung entwickeln. Zukünftige Laufwerke werden eine energieverstärkte Aufzeichnung verwenden – entweder Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) oder Microwave-Assisted Magnetic Recording (MAMR).

Diese Verfahren sollen die Flächenaufzeichnungsdichte erhöhen. Die beiden Titanen der Festplattenindustrie verwenden unterschiedliche Verfahren, wobei Seagate mit HAMR arbeitet und Western Digital MAMR-Laufwerke entwickelt.

Das haben die Unternehmen für die Laufwerksgenerationen 18 TB und 20 TB angekündigt. Mit Hilfe der Erwärmung beim Schreibvorgang und einem engeren Plattenabstand mit bis zu neun Platten pro Laufwerk wollen die Festplattenhersteller bis 2026 eine Speicherkapazität von 50 TB pro Laufwerk erreichen.

Abbildung 2: Die fünf wichtigsten Festplattentechnologien im Kurzüberblick.
Abbildung 2: Die fünf wichtigsten Festplattentechnologien im Kurzüberblick.

Einsatzgebiete für Festplatten

Da die meisten Unternehmen das Gleichgewicht der IT-Infrastruktur von ausschließlich firmeninternen Systemen auf eine Mischung aus eigenen und gemieteten Cloud-Kapazitäten verlagern, wird der Einsatz von Festplatten für alles andere als die Langzeitarchivierung in den Rechenzentren der Unternehmen zurückgehen. SSDs werden groß und billig genug sein, um mit jeder Workload zurecht zu kommen.

Hyperscaler, auch Public-Cloud-Provider und Online-Dienstanbieter mit enormen Speicheranforderungen wie Dropbox, Facebook und Google, sind auf der anderen Seite der Macht: Sie werden HDDs benötigen, um die anhaltende Nachfrage nach Medienspeicherung zu bewältigen. Die Hyperscaler werden schätzungsweise etwa die Hälfte aller HDD-Umsätze ausmachen. Der Trend könnte sich über die nächsten Jahre sogar noch verstärken. Die wichtigsten Anwendungsfälle für HDDs sind:

Das Fazit für HDD- vs. SSD-Speicher

HDDs haben immer noch einen entscheidenden Preisvorteil gegenüber SSDs. 10-TB- bis 12-TB-Enterprise-SATA-Laufwerke sind für 25 bis 30 US-amerikanische Dollar pro Terabyte erhältlich. Im Gegensatz dazu kosten 2 bis 4 TB als 2,5-Zoll- und M.2-SSDs noch immer etwa 100 bis 150 US-Dollar pro Terabyte – also etwa das Vierfache. Für Anwendungen wie die beschriebenen, bei Latenz und die I/O-Operationen pro Sekunde nicht so wichtig sind, sind HDDs die bessere Wahl.

Angesichts der raschen technologischen Verbesserungen sollten Unternehmensanwender ihre vorhandenen HDD-Systeme in Würde altern lassen. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie Upgrades von HDD-Systemen in Betracht ziehen, die nur im Zusammenhang mit umfassenderen strategischen Entscheidungen über die Rolle von Cloud-Diensten für Cold Storage, DR und File-Sharing getroffen werden sollten. Im Allgemeinen sind SSDs bei allen neuen Server- und Speicher-Arrays für Geschäftsanwendungen vorzuziehen.

Für Cloud-Anwender gelten bei der Konfiguration von Recheninstanzen die gleichen Annahmen: Verwenden Sie SSD-Instanzen für Anwendungen und HDD für die Archivierung, insbesondere für Bilder und Video.

Cloud-Nutzer wissen in der Regel nicht, welche Technologie beim Provider zum Einsatz kommt. Die Provider optimieren ihre Infrastruktur entsprechend den jeweiligen Leistungsanforderungen und der gewünschten Benutzererfahrung.

Fortsetzung des Inhalts unten

Erfahren Sie mehr über Storage-Hardware

ComputerWeekly.de

Close