{"id":10975,"date":"2021-12-02T10:00:00","date_gmt":"2021-12-02T09:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/phpstack-458049-1434344.cloudwaysapps.com\/?p=10975"},"modified":"2021-12-02T09:47:14","modified_gmt":"2021-12-02T08:47:14","slug":"nvme-hdds-von-seagate-sata-ausgemustert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.caseking.de\/blog\/nvme-hdds-von-seagate-sata-ausgemustert","title":{"rendered":"NVMe-HDDs von Seagate: Wird SATA ausgemustert?"},"content":{"rendered":"\n
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Seagate hat erste HDDs vorgestellt<\/a>, die mit NVMe (Non-Volatile Memory Express) \u00fcber PCIe 3.0 statt per SATA (Serial AT Attachment) angebunden werden. SATA-HDDs werden aber wohl noch lange nicht ausgemustert. Sie erreichen nicht ann\u00e4hernd Geschwindigkeiten, die per NVMe-\u00dcbertragungsprotokoll m\u00f6glich sind. Dennoch k\u00f6nnten NMVe-HDDs langfristig SATA-Festplatten obsolet machen \u2013 nicht nur im Serverbereich.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Erst im Juni 2021 wurde in der Version 2.0 des NVMe-Protokolls<\/a> die Unterst\u00fctzung von HDDs eingef\u00fchrt. Per PCIe 3.0 x4 sind Datentransfers von etwa 4 GB\/s, per PCIe 4.0 x4 sogar 8 GB\/s m\u00f6glich. Bei SATA 3.0 ist hingegen bei 600 MB\/s Schluss. Eine der schnellsten, gegenw\u00e4rtig erh\u00e4ltlichen HDDs ist die Mach.2 Exos 2X14 von Seagate (PDF<\/a>) mit einer maximalen Geschwindigkeit von 524 MB\/s. Selbst sie bleibt unter der maximal m\u00f6glichen Transferrate des SATA-3.0-Protokolls.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Wozu also HDDs mit NVMe?<\/h3>\n<\/div>\n\n\n\n
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Aktuell ist der Hauptgrund die Vereinheitlichung der Schnittstellen f\u00fcr Datentr\u00e4ger vorwiegend im Serverbereich. SATA-Datentr\u00e4ger kommunizieren \u00fcber die Schnittstelle AHCI mit dem SATA-Controller eines Mainboards. AHCI macht individuelle Treiber f\u00fcr Festplatten unn\u00f6tig. Zudem unterst\u00fctzt es Hot-Swapping und stellt vor allem Native Command Queuing (NCQ) bereit. NCQ sortiert Lese- und Schreibbefehle in einem Puffer, um die Leistung der Datentr\u00e4ger zu optimieren.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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SATA ist zu langsam f\u00fcr Flash-Speicher<\/h3>\n<\/div>\n\n\n\n
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Allerdings sind die Steuerbefehle von NCQ speziell f\u00fcr die mechanischen Lese- und Schreibkopfbewegungen und Magnetscheiben in HDDs angepasst und nicht f\u00fcr deutlich schnellere Flash-basierten Speicherger\u00e4te. Dort kann es deshalb zu Latenzproblemen kommen, etwa bei SSDs, die per SATA angebunden werden.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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NVMe hat ein erweitertes Feature-Set<\/h3>\n<\/div>\n\n\n\n
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Daf\u00fcr wurde das NVMe-Protokoll eingef\u00fchrt. Neben einem f\u00fcr Flash-Speicher optimierten Queueing, das f\u00fcr niedrigere Latenzen und schnellen Input-\/Output-Operationen pro Sekunde (IOPS) sorgt, beschleunigt NVMe auch per Multithreading. Zudem bietet NVMe per Fabrics, RDMA oder TCP die Anbindung von Datentr\u00e4gern \u00fcber das Netzwerk.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Dieses erweiterte Feature-Set ist so f\u00fcr hohe Geschwindigkeiten moderner Datentr\u00e4ger ausgelegt \u2013 auch in gro\u00dfen Verbunden, wie sie im Serverbereich zum Einsatz kommen. SATA hingegen wird seit Version 3.2 aus dem Jahre 2013 nicht mehr weiterentwickelt. Das darin enthaltene SATA-Express-Protokoll mit bis zu 16 Gbit\/s per PCIe Gen2 x2 wurde kaum implementiert.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Einheitliche Schnittstelle vereinfacht die Entwicklung<\/h3>\n<\/div>\n\n\n\n
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SATA-Ports sind ebenso wie NVMe-Schnittstellen per PCIe-Lanes angebunden. Mit dem Wegfall von SATA w\u00fcrden zus\u00e4tzliche Lanes frei, die AHCI-Schnittstelle w\u00fcrde entfallen. Chipsatz-, Mainboard- und Massenspeicherhersteller m\u00fcssten nicht mehr f\u00fcr beide Protokolle entwickeln.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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HDDs haben dennoch Zukunft<\/h3>\n<\/div>\n\n\n\n
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Wegen der deutlich h\u00f6heren Speicherkapazit\u00e4t und niedrigen Kosten pro MB bleiben langsame HDDs aber weiterhin gefragt. Um deren Geschwindigkeiten zu erh\u00f6hen, hat Seagate die bereits erw\u00e4hnte Mach.2 Exos 2X14 mit 14 TB (PDF<\/a>) f\u00fcr SATA entwickelt. Darin kommen statt einem gleich zwei Aktoren zum Einsatz, also die Bauteile, die Daten auf dessen acht magnetische Platter schreiben und von ihnen lesen.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Faktisch sind so zwei HDDs in einer verbaut. Dank dieser Dual-Actuator-Technik verspricht Seagate doppelte Geschwindigkeit bei sequenziellen Datentransfers und bei den IOPS im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Festplatten. Eine Variante mit 18 TB gibt es ebenfalls, eine Version mit 20 TB ist in Planung (PDF<\/a>). Bis 2026 soll es sogar eine Version mit \u00fcber 50 TB geben. M\u00f6glich w\u00e4re auch die Entwicklung von HDDs mit mehr als zwei Aktoren, was die Geschwindigkeit jenseits der maximal m\u00f6glichen 600 MB\/s bei SATA anheben w\u00fcrde.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Vorerst werden NVMe-HDDs aber vorrangig f\u00fcr den Servermarkt entwickelt. Bis sie dem Consumer-Bereich zur Verf\u00fcgung stehen, wird es noch einige Jahre dauern. Die SATA-Schnittstelle bleibt uns wohl noch l\u00e4nger erhalten.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Seagate hat erste HDDs vorgestellt, die mit NVMe (Non-Volatile Memory Express) über PCIe 3.0 statt per SATA (Serial AT Attachment) angebunden werden. SATA-HDDs werden aber wohl noch lange nicht ausgemustert. Sie erreichen nicht annähernd Geschwindigkeiten, die per NVMe-Übertragungsprotokoll möglich sind. Dennoch könnten NMVe-HDDs langfristig SATA-Festplatten obsolet machen – nicht nur im Serverbereich. 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