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Worauf beim Unternehmenseinsatz von SSDs geachtet werden muss

Teil 2: SSD ist nicht gleich SSD

| Autor / Redakteur: Heidi Schuster in Zusammenarbeit mit OCZ / Heidemarie Schuster

Die Unterschiede zwischen HDDs und SSDs sich nicht zu übersehen.
Die Unterschiede zwischen HDDs und SSDs sich nicht zu übersehen. (Bild: OCZ)

SSDs mit MLC-Technik galten bisher immer als Flash-Speicher für den Consumerbereich und SSDs mit SLC als sehr teure Enterprise-Speicher. Mittlerweile werden MLC-SSDs aber auch immer öfter als Enterprise-Lösungen verkauft. Wo liegt der Unterschied zwischen den Varianten außer im Preis? Der SSD-Hersteller OZC gibt Antworten.

Beim Einsatz von SSDs im Unternehmensbereich ist es besonders wichtig, die richtigen SSDs zu verbauen. In Teil 1 des Artikels „SSD ist nicht gleich SSD“ wurde unter anderem geklärt, worin die wesentlichen Vorteile von Enterprise-Solid-State-Drives im Vergleich zu entsprechenden HDDs liegen und welche Flash-Deployment-Optionen für Rechenzentren zur Verfügung stehen.

Unterschiede von SLC, MLC und eMLC

Welcher NAND-Speicher wird eigentlich in Enterprise-SSDs verwendet und worin liegen die Unterschiede zu anderen? Drei Solid-State-Storage-Technologien dominieren den aktuellen Markt:

  • Single-Level-Cell (SLC),
  • Multi-Level-Cell (MLC) und
  • Enterprise Multi-Level-Cell (eMLC).

Triple-Level-Cell (TLC) kann derzeit noch vernachlässigt werden. Eine SLC-Speicherzelle speichert genau ein Bit, eine MLC mehr als ein Bit pro Zelle.

Das Abspeichern von mehreren Bits pro Speicherzelle hat den Nachteil, dass die Lese- und Schreibgeschwindigkeit reduziert wird und sich bei einem Ausfall der Zelle die Bit-Fehlerrate erhöht. Der wesentliche Vorteil ist im Gegenzug die höhere Speicherdichte, da hier mehr als ein Bit pro Zelle abgespeichert wird. So kann auf der gleichen Chipfläche die doppelte (oder noch höhere) Informationsmenge gespeichert werden als bei der Single-Level-Speicherung. Insbesondere bei Halbleiterspeichern bietet dies erhebliche Preisvorteile gegenüber SLC, da die benötigte Chip-Fläche bei der Herstellung ein wesentlicher Kostenfaktor ist.

So sind SLC-Chips zwar kostenintensiver, benötigen jedoch weniger Strom, übertragen Daten etwas schneller und sind insgesamt langlebiger als MLCs. Enterprise-MLC (eMLC) steht für eine besondere Art der Multi-Level-Cell-SSD und diese NAND-Speicherart dient im Enterprise-Segment als Kompromiss zwischen kostengünstigen MLC-SSDs und teuren, leistungsstarken SLC-Solid-State-Drives. Sie wurde für Enterprise-Anwendungen konzipiert und unterscheidet sich von den Consumer-SSDs mit MLC-Technologie, indem sie mehr Schreibzyklen abarbeiten kann.

Eine herkömmliche MLC-SSD hat eine Lebensdauer von etwa 3.000 bis 10.000 Schreibzyklen, eMLC-SSDs können 20.000 bis 30.000 Schreibprozesse und SSDs mit SLC sogar bis zu 100.000 P/E-Zyklen verarbeiten. Dabei arbeitet eMLC mit nur zwei Bits, während normale MLC-Drives mit drei oder vier Bits operieren. Je weniger Bits prozessiert werden, desto mehr Schreibzyklen schafft die SSD. Im Mainstream-Segment haben sich MLC-SSDs durchgesetzt. eMLC- und SLC-Varianten sind dagegen ideal für Server oder Hochleistungsrechner.

Effizienz des Datencenters verbessern

Um das gesamte Konzept aus einem anderen Blickwinkel und aus Sicht der Nutzer zu betrachten, ist das Einzige, was technisch zählt die Reaktionsfähigkeit, so OCZ.

Es stellt sich also die Frage: „Wie schnell bekomme ich die Daten auf meinen Server?“ Wie bereits in Teil 1 festgestellt wurde, könnte der Zugriff des Servers auf das SAN der Flaschenhals sein. Aus Nutzersicht zählt einzig und allein, dass die angefragten Daten so schnell wie möglich und am besten sofort bearbeitet werden. Eine weitere effektive Möglichkeit ist, im Server eine SSD hinzuzufügen und diese als Beschleuniger durch Caching der am häufigsten verwendeten Daten, sogenannte „Hot Data“, zu nutzen, anstatt das HDD-Array zu ersetzen.

Bei jedem Anwendung-Datenzugriff-Profil gibt es immer eine Teilmenge an Daten, welche regelmäßig abgefragt werden. Diese Daten befinden sich auch in einem Daten-Protokoll auf der SSD im Server und nicht nur im SAN. Dank der I/O-Leistung der im Server platzierten SSD muss der Nutzer die Daten nicht vom SAN anfordern, da diese „Hot Data“ bereits auf die SSD im Server kopiert wurden und der gesamte HDD-Flaschenhals sowohl im SAN als auch im Server gelöst wurde.

Durch das Hinzufügen dieses Protokolls verringert sich nicht nur die Investition in weniger SSD/Flash-Laufwerke, dadurch profitiert auch die Performance von allen Vorteilen der Flash-Technologie und kann laut OCZ problemlos in die meisten bestehenden Server eingesetzt werden. Dieser Einsatz ist derzeit eine der kostengünstigsten und effizientesten Lösungen.

Grundlagen zur SSD-Technologie und wann und wo SSDs in einem SAN Sinn machen, lesen Sie auf der nächsten Seite.

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