Trends und Anbieter im Vergleich

Marktübersicht SSDs für den Unternehmenseinsatz

07.04.2014
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Neue SSDs für die Cloud: Intel, Seagate, WD

Intel DC S3500 und Toshiba PX03SNx

Inzwischen bringen einige Hersteller SSDs auf den Markt, die mit einer hohen Leserate besonders für Cloud-Anwendungen optimiert sind. Beispiele dafür sind die neue DC-S3500-Baureihe von Intel oder die PX03SNx-Familie von Toshiba.

Intel gewährt auf die SSDs der DC-S3500-Baureihe trotz MLC-Flash eine Garantie von fünf Jahren. Intel setzt hier die eigenen MLC-Speicher mit 20 Nanometern Strukturbreite und einen selbst entwickelten Controller ein. Beim Lesen gibt Intel für DC-S3500-SSDs 500 MByte/s an. Die SSDs der DC-S3500-Serie sollen laut Intel je nach Modell zwischen 45 und 450 Terabyte an Daten Schreiben können, bevor ein Ausfall von Speicherzellen droht, zudem ist ein Pufferkondensator als Schutz bei Stromausfällen vorhanden. Die SSDs sind im 1,8- oder 2,5-Zoll-Formfaktor und Kapazitäten von 80 bis 800 GByte lieferbar. Als Schnittstelle dient SATA mit 6 GBit/s.

Auf eMLC-Speicher und eine 12 GBit/s schnelle SAS-3.0-Schnittstelle setzt Toshiba bei den Enterprise-SSDs der PX03SNx-Baureihe. Damit soll sie bis zu 130.000 IOPS beim wahlfreien und bis zu 1100 MByte beim sequentiellen Lesen liefern. Toshiba nutzt für die SSDs den eigenen neuen 19-Nanometer-MLC-Flash-Speicher und ein spezielles Fehlerkorrekturverfahren mit der Bezeichnung Quadruple Swing-By Code (QSBC), das vor Datenverlust bei Spannungsausfällen schützen soll. Lieferbar sind Modelle mit Kapazitäten zwischen 200 GByte und 1,6 TByte.

Spätstarter: Seagate und Western Digital

Neben Toshiba haben auch die traditionellen Festplattenhersteller Seagate und Western Digital Enterprise-SSDs im Programm.

Seagate ist erst 2009 ins SSD-Geschäft eingestiegen und hat sich dabei primär auf das Enterprise-Segment konzentriert. Mitte 2013 ging mit der Serie 1200 die bislang jüngste SSD-Generation an den Start: Mit SAS-3.0-Interface, eMLC-Flash und einer Kapazität von 200 bis 800 GByte gehören sie auch zur High-End-Kategorie unter den Enterprise-SSDs.

Bei Western Digital ist die 2011 erworbene Tochter Hitachi Global Storage Technologies (HGST) für Halbleitermassenspeicher zuständig, sie laufen unter der schon aus IBM-Tagen bekannten Ultrastar-Brand, zusätzliches SSD-Knowhow hat HGST erst im vergangenen Jahr durch den Kauf von sTec Inc. erworben, einem auf Enterprise-SSDs spezialisierten Hersteller. Western Digital selbst konzentriert sich weiter auf herkömmliche HDDs und neuerdings auch Hybrid-Platten wie das WD Black Dual Drive, das eine 120-GByte-SSD und eine HDD mit einem TByte Kapazität in einem 2,5-Zoll-Gehäuse kombiniert.

Auf eine Karte gesetzt: PCI-Express-SSDs

Neben SSDs mit SATA- oder SAS-Schnittstelle bringen auch immer mehr Hersteller Laufwerke mit PCI-Express-Interface auf den Markt. Im Prinzip bestehen diese Steckkarten aus einem SATA-RAID-Controller und mehreren SSDs, die zur Leistungssteigerung als Stripe-Set (RAID 0) angesprochen werden.

Die ersten SSDs in dieser Bauform kamen von OCZ, die Firma wurde nach der Insolvenz im Januar von Toshiba übernommen und ist unter dem neuen Eigner wieder erstarkt. Das jüngste Pferd im OCZ-Stall ist das speziell für den Enterprise-Einsatz konzipierte Z-Drive 4500 mit Speichergrößen zwischen 800 GByte und 3,2 TByte.

Die Karte mit PCIe-x8-Schnittstelle kombiniert Toshiba-MLC-Speicher mit einem Controller, der auf der von OCZ entwickelten Virtualized Controller Architecture (VCA 2.0) basiert. So soll die Karte Übertragungsraten von bis zu 2900 MByte/s beim Lesen und 2200 MByte/s beim Schreiben liefern. Das Z-Drive 4500 unterstützt auch die WXL- und die VXL-Software von OCZ. Die erstere ist eine Caching-Software für Windows Server, die zweite dient dazu, virtuellen Servern einen flexiblen Zugriff auf die SSD zu ermöglichen. OCZ war vor dem Einstieg in die SSD-Technik primär ein Anbieter von Arbeitsspeichern.

Mit Mushkin bietet nun ein weiterer Speicherhersteller PCIe-SSDs an. Die neue Scorpion-Deluxe-Baureihe kombiniert vier SSDs im M.2-Format und einen LSI-RAID-Controller auf einer PCIe-x8-Karte, die bis zu 2165 MByte/s beim Lesen und 1990 MByte/s beim Schreiben liefern soll. Dabei ist das 1920-GByte-Spitzenmodell mit einem Preis von ca. 1700 Euro im Vergleich zum OCZ Z-Drive 4500 günstig, das kostet in der 1,6-TByte-Version 3800 US-Dollar.

Western Digital hat ebenfalls PCIe-SSD-Kompetenz ebenfalls durch eine Firmenübernahme eingekauft: Im Oktober 2013 wurde der SSD-Startup Virident eingekauft und bei der WD-Tochter HGST eingegliedert. Vor der Übernahme hat Virident noch eng mit dem WD-Konkurrenten Seagate zusammengearbeitet. Durch die Übernahme gehört nun auch die PCI-Express-SSD FlashMAX II zum HGST-Portfolio.

Mit maximal 4,8 TByte stößt die FlashMAX II bei der Kapazität sogar in HDD-Bereiche vor, aber natürlich zu einem deutlich höheren Preis. Eine Besonderheit der FlashMAX II ist, dass hier nicht mehrere SATA-SSDs zu einem RAID kombiniert, sondern die Speicherchips direkt angesprochen werden, Virident gibt für die Performance maximal 850000 IOPS an. Statt eines Hardware-Controllers wie bei OCZ oder Mushkin kommt dafür die vFAS-Software zum Einsatz, die Verwaltungsarbeit übernehmen also die CPUs des Servers.

NVM Express: Die Schnittstelle der Zukunft

PCI Express als Schnittstelle nutzt auch das neue Übertragungsprotokoll NVM Express (NVMe), das seit einigen Jahren von einer Arbeitsgruppe von 90 Firmen entwickelt wird, darunter auch Schwergewichte der Branche wie Intel, Cisco, Dell, Samsung, Seagate, LSI oder Micron.

Im Vergleich zum bisher genutzten SATA-AHCI-Protokoll ist NVM Express besser auf die Eigenschaften von Flash-Speichern zugeschnitten, da AHCI für deutlich langsamere mechanische Festplatten entwickelt wurde.

So können über NVMe (Non-Volatile Memory Host Controller Interface) deutlich mehr Kommandos parallel übertragen werden, das Protokoll nutzt dabei auch die Tatsache, dass moderne Server über immer mehr CPU-Cores verfügen. Als mechanisches Interface kann neben PCI Express auch SATA Express dienen. Der Anschluss ist abwärtskompatibel zu SATA, enthält aber zusätzlich mehrere PCI-Express-Lanes. Neben NVM Express kann auch weiterhin AHCI als Übertragungsprotokoll genutzt werden.

Die erste SSD mit NVMe-Unterstützung ist die Samsung XS1715. Die 2,5-Zoll-MLC-SSD soll beim sequentiellen Lesen bis zu 3000 Mbit/s übertragen. Zudem gibt Samsung für die XS1750 bis zu 740000 IOPS an, ein Wert, der sogar weit über dem bisheriger PCIe-SDDs mit RAID 0 liegt. Das Z-Drive 4500 liefert hier laut OCZ bis zu 252000 IOPS.

Als Anschluss dient ein SATA-Express-Konnektor mit vier PCI-Express-Lanes (SFF-8639), als maximale Kapazität nennt Samsung 1,6 TByte. Dell setzt die Samsung XS1715 im neuen PowerEdge R920 Server ein, der jetzt auf den Markt kommt. (rb)