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Der Hard Disk Drive (HDD) nähert sich langsam seinem Lebensende. Geht es um Storage-Devices mit niedrigen Kapazitäten, wurde das Festplattenlaufwerk längst von Solid-State-Laufwerken (SSDs) verdrängt. Langsam (aber sicher) weitet sich der SSD-Siegeszug nun auch auf höhere Speicherkapazitäten aus.
Storage-Riese Western Digital und sein Hauptkonkurrent Seagate nahmen das zum Anlass, um die HDD-Technologie weiter voranzutreiben oder - je nach Perspektive - das letzte bisschen Leben aus ihr herauszupressen. Dazu haben die HDD-Hersteller sich auf den einzigen Bereich fokussiert, der gegenüber der SSD einen Preisvorteil bietet: die Kapazität. Um die Kapazität einer SSD um 50 Prozent zu erhöhen, sind auch 50 Prozent mehr Chips nötig, was wiederum in einem Preisanstieg von 50 Prozent resultiert.
Bei Festplattlaufwerken sieht das anders aus. Deren Kapazität wurde mit technischer Raffinesse immer weiter nach oben getrieben. Darauf aufbauend haben sowohl Western Digital als auch Seagate technologische Verfahren entwickelt, die HDDs einen zusätzlichen Kapazitäts-Boost verleihen sollen.
SMR & HAMR für mehr Speicherdichte
Das Resultat manifestiert sich im Fall von Western Digital in der zweiten Generation seiner "Ultrastar DC HC680"-Laufwerksfamilie. Diese HDDs bieten Kapazitäten zwischen 24 und 28 TB und arbeiten mit einer Technologie namens Shingled Magnetic Recording (SMR), die speziell für Rechenzentren entwickelt wurde. Das Gegenstück auf Seiten Seagates ist die High-End-HDD-Familie "X24", die eine maximale Speicherkapazität von 28 TB mitbringt und ebenfalls auf SMR setzt.
Die SMR-Technologie stellt (ebenso wie das von Seagate entwickelte Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR)) eine neue Methode dar, um die Speicherdichte zu erhöhen. Der wesentliche Unterschied besteht dabei darin, wie die Bits angeordnet und auf die Platten gepackt werden. Durch fortschrittliche Elektrotechnik kann die Flächendichte (Daten, die pro Quadratzoll auf der Oberfläche einer Platte gespeichert werden) um bis zu 40 Prozent erhöht werden - auf demselben Raum wie bei herkömmlichen Festplatten.
Es gibt jedoch auch physikalische Veränderungen: SMR- und HAMR-Laufwerke bringen bis zu 10 Platten in einem Standard-3,5-Zoll-Gehäuse unter. Um die Wärmereibung unter diesen Verhältnissen zu verringern und eine Überhitzung zu verhindern, sind die Laufwerke mit Helium gefüllt. Deswegen brauchen SMR- und HAMR-Laufwerke im Vergleich zu konventionellen HDDs trotz ihrer hohe Kapazitäten auch weniger Energie pro Gigabyte.
HDD-Life-Support mit Tücken
Allerdings haben die neuen, hochvolumigen HDDs auch ihre Tücken:
Weil so viel Technologie auf so engem Raum untergebracht ist, besteht grundsätzlich eine höhere Fehleranfälligkeit.
Ein weiterer Nachteil der neuen Festplattentechnologie ist die langsamere Schreibleistung.
Letzteres stellt einen logischen Kompromiss dar, wenn man bedenkt, dass die Laufwerke mehr Daten pro Platte speichern. Das macht einen Leistungsabfall unvermeidlich. Wie groß die Einbußen dabei ausfallen, hängt vor allem davon ab, wie voll das Laufwerk ist. Glücklicherweise ist die Schreib-Performance für die gängigsten Anwendungsfälle (Archivierung, Massenspeicher, Cold Storage) weniger problematisch als die Leseleistung.
Brent Ellis, Storage-Analyst bei Forrester Research, ordnet die Bedeutung der neuen HDD-Technologie ein: "IT-Abteilungen erhalten mit diesen neuen Laufwerken noch mehr Optionen für eine höhere Speicherdichte. Diese sind wegen ihrer Schreibleistung allerdings im Wesentlichen für Archiv-, sowie für Low- bis Mid-Tier-Speicherzwecke gedacht. High Performance Storage bleibt eine Sache für SSDs und NVMe."
Der Analyst zeigt sich zwar davon überzeugt, dass HDDs noch für einen längeren Zeitraum eine tragende Rolle in großen Storage-Umgebungen spielen werden, schränkt jedoch ein: "SSDs holen auf. Innovationen wie Quadruple Level Cells haben kapazitätsstarke Flash-Arrays ermöglicht, die Unternehmen Zugang zu relativ dichtem Speicher mit einer erheblich besseren Performance und bei deutlich geringerem Stromverbrauch bieten. Die HDD gewinnt noch in der Kategorie Terabytes pro Euro - aber ihre Tage sind gezählt." (fm)
Dieser Beitrag basiert auf einem Artikel unserer US-Schwesterpublikation Network World.