Flash drives vinden langzaam hun weg naar de storage-systemen

SSD gaat de storage-wereld veranderen

Omdat ze geen draaiende delen bevatten, zijn flash drives licht, snel en zuinig. Hun capaciteit is echter beperkt en de prijzen zijn nog enorm hoog. Toch worden ze op dit moment al verwerkt in de grote storage-systemen.

Hoewel we nog vroeg in deze ontwikkeling zitten, vinden de eerste Solid-State Drives (SSD's) inmiddels hun weg naar de eindgebruiker. Met name hun lage gewicht en lage stroomverbruik maakt deze "schijven" bij uitstek geschikt voor de toepassing in laptops en andere draagbare apparaten. Omdat ze geen draaiende delen bevatten (de meeste bestaan uit een dik pak flash-geheugens), zijn ze niet alleen veel zuiniger maar ook veel minder gevoelig voor stoten of vallen.

Duur

Hun grootste nadeel zijn de prijs en de beperkte capaciteit. Op dit moment ligt de prijs van een flash drive een factor tien hoger dan die van een traditionele harde schijf. Bovendien blijft de grootte ervan nu nog beperkt tot ongeveer 150 Gigabyte. Ter vergelijking: een snelle kwaliteitsschijf is verkrijgbaar tot 500 Gigabyte en in de low-end en consumentenwereld is een capaciteit van één Terabyte niet ongebruikelijk.

Een laatste probleem is de levensduur van de SSD. Flash-geheugens zijn immers nooit ontwikkeld voor veelvuldig lezen en schrijven. Volgens Remko Westrik, business unit manager HP StorageWorks, gaat het op alle drie deze probleemgebieden echter steeds beter. Het is slechts een kwestie van tijd voordat de SSD aan de bovenkant van de markt kan concurreren met de traditionele harde schijf.

Vervanger

Eerder dit jaar introduceerde EMC de flash drive in hun high-end Symmetrix DMX systemen. Daar nemen deze de plaats in van de snelste schijven. Wij zijn de eerste leverancier die SSD in zijn storage arrays aanbiedt, aldus Dave Donatelli, executive vice president Storage Product Operations. Daar hebben we in het geheim twee jaar aan gewerkt. In eerste instantie gaat het om vijf tot tien procent van het systeem. In de loop der tijd zal dat steeds meer worden. Over twee, drie jaar zullen storage arrays er heel anders uitzien.

Kijken we naar de prestaties van de SSD, dan liggen die inderdaad in een heel andere orde van grootte. Volgens Donatelli kunnen de nieuwe drives dertig maal zo veel I/O operaties per seconde verwerken, is de response-tijd maar één tiende zo groot (onder de milliseconde in tegenstelling tot de zes milliseconden van een draaiende schijf) en verbruiken ze 38 procent minder stroom. Daarnaast is het lagere gewicht vanwege de grote aantallen ook in de storage-wereld een argument.

Vooralsnog zien we flash drives alleen nog als de vervanger van de snelste draaiende schijven, zegt Donatelli. Maar de prijs van een SSD gaat veel sneller naar beneden dan die van de traditionele hard disk. Eind 2010 zal de SSD net zo duur zijn als de snelste draaiende schijf.

Dat betekent echter niet dat de oude schijf zal verdwijnen. Alleen de snelste schijven zullen door flash drives worden vervangen. Met name de ATA-schijven zullen er nog heel lang zijn. Hun dichtheid en prestaties nemen nog steeds toe, en het stroomverbruik gaat nog steeds omlaag. Ik weet niet of we ooit meer flash drives dan gewone disks zullen verkopen, zegt Joe Tucci, de CEO van EMC, maar ik weet wel dat flash de komende jaren de storage-wereld gaat veranderen.

Tier 0

Ook HP introduceert binnen een jaar – waarschijnlijk nog in 2008 – de eerste flash drives in zijn storage-producten. Onze R&D-afdeling en engineers zijn daar nu mee bezig, zegt Westrik. We beginnen met de high-end XP-systemen. Daar is de behoefte ook het grootst. Volgens hem zijn er klanten die nu twee van dergelijke systemen naast elkaar neerzetten om de prestaties te verbeteren, terwijl ze dat voor de capaciteit niet zouden hoeven doen. Pas later doen we dit ook voor de EVA- en MSA-systemen. Bij de mid-range EVA-producten kies je eerder voor uitbreiding van het aantal schijven als je meer performance nodig hebt.

Waar EMC de flash drive als vervanger van de snelste schijven inzet, zal HP de SSD-storage als een derde trap (tier 0) naast de bestaande high-performance (tier 1) en high-volume (tier 2) schijven positioneren. Applicaties kunnen deze razendsnelle opslagcapaciteit dan gebruiken voor zaken die nu nog in het werkgeheugen van de servers of de cache van de storage worden gezet. Denk dan aan de indices voor de database-tabellen en andere meta-data.

Volgens Westrik zijn de bedrijfsapplicaties al volledig ingericht op het uitsplitsen. SAP zet de bijvoorbeeld adressering van de tabellen in RAID1 (mirroring), terwijl de data zelf in RAID5 (striping met één reparatie-bit) wordt opgeslagen.

Ontwerp aanpassen

Ook de collega's van IBM hebben nog wat tijd nodig. Voordat we SSD kunnen introduceren, moeten we eerst het ontwerp van onze systemen aanpassen, zo zei Andy Monshaw, IBM storage general manager, onlangs tegen SearchStorage.com. Op dit moment zijn de vertragingen in het systeem zelf nog te groot om de snelheid van de flash drives volledig te kunnen benutten. Volgens Monshaw zullen we SSD als eerste terugzien in de HPC-wereld (High-Performance Computing), daarna in I/O-intensieve toepassingen in de financiële sector.

SSD wordt al in de high-performance markt gebruikt, maar nog niet veel, zegt Forrester analist Andrew Reichman. Voor die sector zijn ze al betaalbaar omdat ze er niet zo veel nodig hebben. Naarmate de prijzen zakken, zullen we ze steeds vaker tegenkomen. In de toekomst zullen ze de snelle low-density schijven vervangen.