Storage über PCIe-Bus
In Rechenzentren und HPC-Lösungen bildet der Datendurchsatz heute das größte Nadelöhr. Daher bietet eine Optimierung per NVMe-Speicher für viele Unternehmen große Chancen. Die neue Schnittstelle bindet Storage-Speichermedien direkt an den PCIe-Bus an. Dadurch erübrigen sich andere separate Storage-Busse wie etwa SAS oder SATA. Die Technologie beschleunigt den Input/Output fast auf den jeweils verfügbaren Durchsatz des PCIe.
Damit die vom PCIe bereitgestellten Ressourcen auch voll genutzt werden können, ist das NVMe-Protokoll, das die Adressierung der Geräte und die Kommunikationssteuerung übernimmt, an die heutige Hardware angepasst. Der genutzte Befehlssatz zur Datenübertragung ist gegenüber AHCI (dem SATA-Protokoll) deutlich simpler und leichter geworden, gleichzeitig haben seine Queueing- und Parallelisierungs-Fähigkeiten massiv zugelegt.
Neue Formfaktoren für hohe Dichte
Neu ist jedoch nicht nur das Speicher-Protokoll. Das Entfallen der bisherigen Storage-Busse SAS und SATA schafft Raum für völlig neue Formfaktoren der Speichermedien. Bisher am längsten exisieren die Adapterkarten für PCIe-Slots, genannt Add-in Cards (AICs). Die Anzahl der Karten in einem Server ist aber durch die freien PCIe-Slots eingeschränkt. Außerdem lassen sich die Karten nicht im laufenden Betrieb austauschen, was für eine Anwendung im Rechenzentrum zwingend erforderlich ist. Es müssen also andere neue Formfaktoren und Schnittstellen geschaffen werden. Für Client-Systeme und Workstations ist die M.2-Schnittstelle NVMe-fähig. Das passende Äquivalent für Server und Storage-Systeme heißt U.2 und eignet sich sowohl für NVMe-, SAS- und SATA-SSDs.
Innerhalb der Formfaktoren dominieren derzeit noch die gängigen 2,5 Zoll und AICs, doch auch neue Formate machen zunehmend Konkurrenz. Samsung bietet das Format „NGSFF“ (Next Generation Small Form Factor), das auch NF1 und teilweise M.3 genannt wird. Allen voran steht Intels Vorschlag namens „Ruler“ – linealförmige SSDs, die keine eigenen Halterungen für Einschübe mehr benötigen. Diese hat die SNIA (Storage Networking Initiative Association) inzwischen als Enterprise & Datacenter Storage Form in verschiedenen Größen standardisiert. Möglich sollen damit bis zu einem Petabyte Speicher pro Höheneinheit sein.
Derzeit einige wenige Modelle erhältlich
Für Server und Storage-Systeme eröffnen sich durch die neuen Formate und durch den Wegfall des Storage-Busses auch komplett neue Wege für neue Designs. Einige Referenzdesigns für Systeme mit diesen neuen SSD-Formaten hat die SNIA bereits vorgestellt. Obwohl Server generell aufgrund des immer noch schnellen Prozessor-Generationszyklus einem schnellen Generationswechsel unterliegen, sind bisher trotzdem nur wenige Modelle erhältlich, die auf die neuen NVMe-SSDs zugeschnitten sind. Noch länger gedulden müssen wird man sich bei Storage-Arrays.
