News HDDs der Zukunft: Festplatten sollen PCIe und NVMe bekommen

[Herdware]

SSD als Datengrab? Niemals. Wenn eine SSD kaputt ist, sind die Daten weg, für immer. Oder die Wiederherstellung ist mit enormen Kosten verbunden. Bei einer Festplatte kann man in der Regel die Daten trotzdem wieder herstellen.

Ich bin nicht sicher, ob die beiden Datenträger sich da wirklich groß unterscheiden. Auch bei einer SSD müsste man an die Daten wieder ran kommen können, solange die NAND-Chips selbst noch intakt sind. Z.B. wenn man einen deffekten Controller hat und den ersetzt.
(Es sei denn, es handelt sich um verschlüsselte Daten, z.B. bei einem Apple-Gerät. Aber das wäre grundsätzlich bei HDDs genauso.)

Im Gegenteil, bei einer Festplatte besteht das wesentlich größere Risiko, dass die Oberfläche der Plattern mechanisch beschädigt wird, z.B. indem der Schreib-Lese-Kopf darauf crasht. SSDs sind mechanisch wesentlich robuster.

Es gibt bei SSDs auch keinen mechanischen Verschleiß durch bewegliche Teile. Nichts kann festtrocknen oder sowas.
Was bei einer SSD die Lebensdauer begrenzt, sind die Schreibzugriffe, aber selbst wenn die erreicht sind, ist sie theoretisch immer noch als ROM-Medium lesbar.

Den größten Nachteil, den ich bei SSDs sehe, ist dass wir noch nicht so viele Langzeiterfahrungen damit haben, verglichen mit herkömmlichen Festplatten. Wir können also nur raten, wie es nach mehreren Jahrzehnten aussieht.

Grundsätzlich sollte man von kritischen Daten aber sowieso immer ein Backup machen. Egal auf was für einem Datenträger sie gespeichert sind.

 

[whats4]

jo, klar.
hab das optane nachträglich reingeschrieben, war ursprünglich nur mit flash formuliert.
na in dem fall: U2

 

[Moep89]

Finde ich prinzipiell nicht verkehrt. Möglichst viel direkt anzubinden ohne Controller bzw. Adapter auf dem Board spart Platz und Strom. Eine Lane reicht für normale HDDs noch lange aus.
Das größte Problem wäre wohl die Umstellung. Parallel alle HDDs auch mit anderen Anschlüssen als SATA/SAS anzubieten über Jahre hinweg klingt grauenvoll. Das ist der Fluch einer hohen Verbreitung.
Eine einfache Möglichkeit bei den Platten beides zu machen bzw. nur mit kleinem Adapter zu arbeiten sehe ich nicht so wirklich.

 

[AlphaKaninchen]

Eine einfache Möglichkeit bei den Platten beides zu machen bzw. nur mit kleinem Adapter zu arbeiten sehe ich nicht so wirklich.

Man designt denn Stecker so das er markiert was er kann ähnlich wie heute bei M.2 oder SAS & SATA, So passt dann eine HDD die NVMe und Sata kann an Sata und NVMe Stecker. Eine alte HDD die nur Sata kann aber nicht an NVMe, sowie eine NVMe only nicht an Sata. Die Geräte nehmen dann halt immer das Beste was Verfügbar ist.

 

[silentdragon95]

Sehe den Vorteil dabei jetzt auch nicht wirklich. Abgesehen davon, Consumer-CPUs haben nach wie vor lächerlich wenige Lanes, da würde ich äußerst ungern noch zusätzlich welche für HDDs abzweigen. Und klar ließe sich das über eine Art Chipsatz mit integriertem PCIe-Switch realisieren, aber einerseits sind PCIe-Switches soweit ich weiß relativ teuer und andererseits ist das dann doch quasi das Gleiche wie bisher.

 

[AlphaKaninchen]

@silentdragon95 Der Sata Controller belegt heute schon Lanes und der Chipsatz hat eigene PCIe Lanes die nimmt man dafür (macht man heute ja auch mit SSDs auf Intel Systemen)

 

[Herdware]

...da würde ich äußerst ungern noch zusätzlich welche für HDDs abzweigen...

Wenn es konsequent umgesetzt wird, spart man sich ja die PCIe-Lanes, mit denen vorher der SATA-Controller angebunden war.
Allerdings würde es sicher eine längere Übergangsphase geben, wo die Mainboards beides haben. Wobei das Mainboard die Lanes ja intelligent zu- und wegschalten könnte, so wie es jetzt auch schon läuft, je nachdem welche PCIe- und NVMe-Steckplätze man belegt oder nicht.

...und andererseits ist das dann doch quasi das Gleiche wie bisher.

Ich vermute den Vorteil vor allem in mehr Flexibilität. Da die ganze Controller-Intelligenz in die Festplatte selbst wandert, kann die intern beliebig aussehen und immer weiter entwickelt werden, ohne dabei inkompatibel zu älteren Mainboards werden. Es müssten nur entsprechende Treiber vorhanden sein (und eventuell Unterstützung durch das BIOS, wenn man davon booten will).

 

[mkossmann]

Totaler Müll und Verschwendung von begrenzten PCIe lanes für ein Laufwerk was die Geschwindigkeit nicht mal im Ansatz ausschoepft.
SATA ist billig und Anschlüsse sind genug da. PCIe Switchew dagegen teurer Luxus.

Wenn du ein Blockschaltbild für aktuelle Intel Chipsätze anschaust, siehst du, das genau diese "Verschwendung" heute schon stattfindet :

Eine andere Möglichkeit, SATA zu beerdigen, wäre USB.

 

[AlphaKaninchen]

Eine andere Möglichkeit, SATA zu beerdigen, wäre USB.

Sehr witzig, aber ernsthaft:

Nein, einfach Nein!

 

[mibbio]

ssd´s neigen eher zum sterben von jetzt auf jetzt.

Weil da halt eher der Controller die Hufe hoch reißt bevor man die Speicherzellen “zu Tode schreibt“ und damit der eigentlich intakte Speicher komplett nicht mehr ansprechbar ist.

 

[silentdragon95]

Wobei das Mainboard die Lanes ja intelligent zu- und wegschalten könnte, so wie es jetzt auch schon läuft, je nachdem welche PCIe- und NVMe-Steckplätze man belegt oder nicht.

Wobei ich das auch heute schon für keine ideale Lösung halte - übersichtlich geht nunmal anders.

Ich vermute den Vorteil vor allem in mehr Flexibilität. Da die ganze Controller-Intelligenz in die Festplatte selbst wandert, kann die intern beliebig aussehen und immer weiter entwickelt werden, ohne dabei inkompatibel zu älteren Mainboards werden. Es müssten nur entsprechende Treiber vorhanden sein (und eventuell Unterstützung durch das BIOS, wenn man davon booten will).

Schon, aber ist das denn wirklich ein Problem? Selbst mein X79-System kann von PCIe-SSDs booten, entweder mit einem gemoddeten BIOS oder (in meinem Fall) ganz klassisch per Bootloader. Auch moderne SSDs funktionieren an steinalten SATA-I Schnittstellen, oder per 3€ Adapter aus China sogar an IDE. Schwer vorstellbar, dass die Unterschiede bei Festplatten da wirklich so groß werden könnten, dass sie plötzlich nicht mehr an jedem SATA-Port funktionieren.

Für mich klingt das eher so, als würden die Mainboardhersteller Kosten sparen wollen, was uns Konsumenten letztlich aber nichts nützen würde, schließlich würden Festplatten damit wahrscheinlich wieder teurer.

 

[whats4]

jo, stellt sich nur die frage, warum zum teufel die controller so empindlich gebaut sind.

 

[TrueAzrael]

Wenn ich das richtig verstehe, wandert dann der Controller vom Mainboard/Chipsatz in die Festplatte und ist direkt über den normalen Systembus (in diesem Fall PCIe) verbunden. Also im Prinzip das selbe, das wir schon mit IDE/ATA und ISA-Bus hatten?

Die Bandbreite von PCIe wird man sicher nicht brauchen, höchstens für Cache-Zugriffe oder sowas, aber ich nehme an der größte Vorteil wird in der Flexibilität liegen.

Der Controller der Festplattengeometrie in SATA übersetzt ist eh jetzt schon in den Platten. Der macht in Zukunft halt dann Festplattengeometrie->PCIe und man spart sich den SATA-Controller am Board.

 

[Moep89]

Man designt denn Stecker so das er markiert was er kann ähnlich wie heute bei M.2 oder SAS & SATA, So passt dann eine HDD die NVMe und Sata kann an Sata und NVMe Stecker. Eine alte HDD die nur Sata kann aber nicht an NVMe, sowie eine NVMe only nicht an Sata. Die Geräte nehmen dann halt immer das Beste was Verfügbar ist.

Das wäre dann quasi einfach U.2 für alle. Wäre wohl die einfachste Lösung, aber der Artikel scheint noch darüber hinaus gehen zu wollen.

 

[AlphaKaninchen]

@Moep89
Nur das U.2 kein Bifurcation vorsieht, man kann also nicht an einen U.2 mit 4x, 4 HDDs mit je 1x hängen...

 

[xexex]

Wie geeignet ist NVMe überhaupt für klassische mechanische Festplatten?

NVMe wurde auf Flash optimiert, mit kürzeren Latenzen und größeren Queues, es spricht aber absolut nichts dagegen es ebenfalls für normale HDDs zu verwenden, SATA oder SAS bieten da absolut keine "Extrawürste", sondern schränken halt nur die Möglichkeiten von Flash-LW ein.
https://de.wikipedia.org/wiki/NVM_Express

Also einfach die U.2-Schnittstelle nutzen!?

M.2 und U.2 "verwenden" beide 4 Lanes und auch das Steckerformat bei (U.2) ist suboptimal, wenn man nur eine einzige Lane bräuchte.

Und was soll dieser Wechsel genau bringen?

Vereinfachungen bei der Zuweisung von Ressourcen, wie @mkossmann schon schrieb, blockiert man durch SATA, PCIe Lanes. Die CPUs und Chipsätze haben eine festgesetzte Zahl an IO Verbindungen, wenn die mit SATA herausgeführt werden, verschwendet man halt eine mögliche PCIe Lane.

Wunderbar kann man das am kommenden B550 Chipsatz sehen.

Ohne die SATA Altlasten, würde der Chipsatz 14 PCIe Lanes bieten, die man beliebig aufteilen und verwenden könnte. Man könnte daran dann 3 M.2 SSDs mit voller Geschwindigkeit und noch zwei von den neuen LW anschließen.

 

[mkossmann]

Sehr witzig, aber ernsthaft:

Nein, einfach Nein!

Könntest du mal genauer begründen, warum ? Was siehst du als Nachteile gegenüber PCIe ?
Im Moment sehe ich bei USB noch einen Vorteil: es gibt mit USB-C bereits standardisierte Steckverbinder, die auch die Stromversorgung führen. Da muss man sich bei PCIe noch einigen.

 

[AlphaKaninchen]

Könntest du mal genauer begründen, warum ? Was siehst du als Nachteile gegenüber PCIe ?
Im Moment sehe ich bei USB noch einen Vorteil: es gibt mit USB-C bereits standardisierte Steckverbinder, die auch die Stromversorgung führen. Da muss man sich bei PCIe noch einigen.

Es ist ein Bus, heißt wenn du z.B. etwas von einer HDD auf eine andere kopierst bremsen sie sich gegenseitig aus, außerdem hat USB hohe Latenzen, man braucht genauso einen extra Controller wie bei Sata. Und USB 4 ist dann auch PCIe weil man eben auch bei USB die altlastern loswerden möchte. Alles und jeder möchte heute eine Lane basierte Verbindung wie bei PCIe meist endet das in einem neunen anschluss für PCIe. Siehe M.2, U.2, SDExpress, Thunderbold, DisplayPort (Thunderbold existiert nur weil DP nur das Lane konzept benutzt)

Im Grunde hat man diese ganzen verschiedenen Schnittstellen entwickelt weil der PCI und ISA Bus sich nicht adoptieren lies, heute hat man eben PCIe welches stabil genug ist um es zur not auch mit ein Paar Kabeln zusammen löten, flexibel genug ist um die Bandbreite nach belieben festzulegen, so das man es vom WiFi interface bis zur GPU nutzen kann. PCIe würde auch auf z.B. Glasfasern laufen oder um PCs untereinander zu verbinden

 

[mkossmann]

Wunderbar kann man das am kommenden B550 Chipsatz sehen.
[IMG]https://www.computerbase.de/forum/attachments/1590586782063-png.924644/[/IMG]

Ohne die SATA Altlasten, würde der Chipsatz 14 PCIe Lanes bieten, die man beliebig aufteilen und verwenden könnte. Man könnte daran dann 3 M.2 SSDs mit voller Geschwindigkeit und noch zwei von den neuen LW anschließen.

Das ist aber ein Schwachpunkt des B550. Intel zeigt , das man das auch umschaltbar haben könnte.

 

[xexex]

Das ist aber ein Schwachpunkt des B550. Intel zeigt , das man das auch umschaltbar haben könnte.

Das ist zwar einerseits richtig, andererseits fallen dann trotzdem die Kosten für einen SATA Controller zusätzlich an.

Bei der neuen Lösung bräuchtest du halt keine SATA Controller mehr und vermutlich würde man dadurch auch etwas an Logik im Chipsatz/CPU sparen, einzig ein paar Switche für die flexible Aufteilung der Lanes bräuchte man noch immer. Genauso steht es ja auch im Artikel.

Aber auch bei Intel gibt es nicht nur frei konfigurierbare IOs und Z390/Z490 sind halt Chipsatzkönige und deshalb auch teuer.

EDIT: Hier sieht man wie sowas aussieht.