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15.09.1988 - 

Kompakt-Speichersysteme erleichtern die dezentrale Datenhaltung:

Entwicklung ist den Systemkonzepten voraus

So beeindruckend rasant schneller werdende Zentraleinheiten sowie schrumpfende Gatter-Schaltzeiten und Chipstrukturen auch sein mögen - wichtige andere Innovationen verharren meist unbemerkt im Schatten. Dazu gehören Neuerungen aus dem Bereich der Datenspeicherung.

Kann man kompakte Plattenlaufwerke mit ein paar Hundert Megabyte Kapazität heute schon fast im Laden an der Ecke kaufen, so sah die Welt der Datenspeicher vor gut 30 Jahren noch ganz anders aus. Denn damals machte ein Unternehmen mit einem brandneuen Speichersystem von sich reden, das trotz immensen mechanischen Aufwands nicht mehr als nur bescheidene 5 MB aufnehmen konnte: IBM hatte "Ramac" vorgestellt, ein Plattenspeichersystem für wahlfreien Direktzugriff, bei dem die mittlere Zugriffszeit gut eine halbe Sekunde betrug, und das auf seinen Wechsel-Platten pro Zoll nur 20 Spuren beziehungsweise 100 Bit unterbringen konnte.

Aus diesem frühen Ahnherrn aller schnellen Plattenspeicher gingen in den folgenden Jahren vor allem die bekannten platzaufwendigen "großen" Plattenlaufwerke hervor, die auch heute noch das Bild der typischen Rechenzentren prägen. Dabei wurden die Computer mit den Jahren ja nicht nur immer leistungsfähiger und ihre Benutzer immer datengieriger, sondern auch die Laufwerke selber immer weiter verfeinert: Aus den 5 MB des 1956er-Ramac wurden bis 1970 schon 100 und bis 1987 gar 5000 MB, wobei die Spurdichte über 192 auf 2139 Spuren pro Zoll und die Zeichendichte über 4400 bis auf 15 200 Bit pro Zoll getrieben werden konnte. Moderne Systeme, wie etwa ein Speicher der Firma Comparex, bieten jetzt auf Basis von 9,5-Zoll-Platten in Dünnfilmtechnik sogar 15 Gigabyte Kapazität auf etwa der gleichen Stellfläche, die bislang für 14-Zoll-Einheiten deutlich geringerer Kapazität hat freigehalten werden müssen.

Silo-Denken dank neuer Technik bald passé

So schön die Fortschritte der Speichertechnik für Großanwender ausgeprägt starken Datenhungers nun aber auch sein mögen - man denke da nur etwa an die immensen Datenbestände unserer Behörden etc. -, so wenig darf gleichzeitig übersehen werden, daß die laufenden Fortschritte im Bereich der Spuren-pro-Zoll- und Bit-pro-Zoll-Kennzahlen nebenbei eine völlig neue Welt erschlossen haben. Denn ziemlich zeitgleich mit der Entwicklung immer leistungsstärkerer Kleinrechner des PC-Typs gelang es der Industrie, ausgesprochen kompakte Plattenspeicher verblüffend hoher Kapazitäten auf den Markt zu bringen.

Das bedeutet: Nicht allein die Tendenz zur verteilten - und damit vielfach auch kostengünstigeren - Datenverarbeitung prägte die letzten Jahre und wird nach Meinung namhafter Experten wohl auch die kommende Dekade kennzeichnen; auch das dezentrale, "lokale" Speichern von Daten genau dort, wo sie entstehen beziehungsweise benötigt werden, wird durch den Gang der technischen Entwicklung massiv unterstützt.

Dieses lokale Speichern dürfte gerade im Zeichen eines dritten Trends immer interessanter werden; denn je mehr der Zug der Zeit in Richtung landesweiter oder gar globaler Vernetzung zahlreicher Rechner geht, desto weniger können heute Konzepte befriedigen, bei denen alle Daten zentral irgendwo in einem Pool abgespeichert sind. Und das nicht nur, weil der fortwährende Fernzugriff auf so eine Datenzentrale ja schon allein wegen der Leitungskosten kaum zu rechtfertigen sein dürfte; sondern auch, weil man hier ja noch im Katastrophenfall den Verlust gleich sämtlicher Datenbestände auf einmal riskieren würde.

Wie weit die Technik der kompakten, lokal einsetzbaren Plattenspeicher heute schon ist - dies zu zeigen, mögen hier ein paar aktuelle Beispiele genügen. Wie etwa ein neues Miniatur-Laufwerk von Maxtor mit 3?-Zoll-Platten in Winchester-Technik, das schon mit 10 Watt Leistungsbedarf zufrieden ist und stattliche 200 MB aufnehmen kann.

Neue Techniken, wie etwa Platten mit elektrochemisch beschichteter Oberfläche ("sputtered media") sowie mit vertikaler statt horizontaler Anordnung der einzelnen Bits sollen nach Meinung von Fujitsu-Ingenieuren die Kapazitäten dieser Art von Laufwerken bald noch deutlich vergrößern: 3?-Zoll-Systeme werden dann 1 Gigabyte, 5?-Zoll-Laufwerke 2 GB und 8-Zoll-Laufwerke schließlich 5 Gigabyte erreichen.

Nicht ohne Auswirkungen auf die künftigen Konzepte der optimalen Verteilung der zu speichernden Daten dürfte neben den hier skizzierten Trends bei Festplatten-Laufwerken wohl auch die rasche Verbesserung der Disketten-Technik bleiben. Denn während alle Welt heute noch mit Disketten von typisch rund 700 KB arbeitet, stellte die Kodak-Tochter Verbatim unlängst ein 5?-Zoll-Floppy-Laufwerk vor, das pro Wabbelscheibe stattliche 12 MB unterzubringen vermag. Und damit bieten die neuen Disketten sich endlich auch als Reserve-Medium an, will man größere Mengen von Daten bleibend vor Verlust schützen.

Noch mehr Kapazität bietet ein Diskettenlaufwerk gleichen Formats aus dem Hause Data Technology Corp. Denn diese Maschine soll pro Diskette 24 MB abspeichern können; und zwar mit Hilfe einer Technik, die in jeden beliebigen Standard-PC eingebaut werden kann. Sie soll dort nur die halbe Bauhöhe der ursprünglichen PC-Laufwerke benötigen.

Schreiben und Lesen mit Lichtstrahlen

Innerhalb des allgemeinen Trends zur verteilten Intelligenz, den beispielsweise auch der bekannte Analytiker William F. Zachmann von der Marktforschungs-Gesellschaft IDC ausgemacht haben will, dürfte in Zukunft vor allem jene Sonderentwicklung Aufmerksamkeit beanspruchen, die sich bei den neuen, optischen Speichermedien mit ihrer hohen Informationsdichte abzeichnet. Hier ist inzwischen absehbar, wann neben nur einmal beschreibbaren und somit vor allem zur Datensicherung geeigneten Platten auch Versionen erhältlich sein werden, die mehrfach gelöscht und neu beschrieben werden können.

Den Stand der Technik bei den einmal beschreibbaren optischen Platten des WORM-Typs (write once, read many) repräsentiert beispielhaft ein kompaktes Laufwerk von DEC. Es bietet auf Basis von 13-Zoll-Plattenkassetten 2 Gigabyte an Kapazität und eignet sich daher primär für Anwendungen, wo größere Volumina an Daten sicher abgelegt werden müssen. Hingegen können "optische" 5?-Zoll-Laufwerke und -Platten eingesetzt werden, falls ein Anwender schon mit 600 bis 800 MB an Kapazität zurechtkommt: Der Japanische Ricoh-Konzern hat beispielsweise ein entsprechendes 800 MB-Modell in WORM-Ausführung vorgestellt.

Im Brennpunkt der aktuellen Diskussion um dezentral einsetzbare, kompakte optische Speichermedien stehen heute aber nicht mehr die WORM-, sondern die mehrfach löschbaren, magnetoptisch arbeitenden Platten. So stellte beispielsweise Maxtor unlängst ein 5?-Zoll-Laufwerk vor, das, je nach Betriebsmodus, pro Platte 600 oder auch 1000 MB so speichern kann, daß die Daten wieder gelöscht und neue geschrieben werden können. Es soll, dank hoher Übertragungsraten und kurzer Suchzeiten, zwei bisher typische Nachteile der optischen Speicher überwinden - und sich mithin als gute Alternativlösung für herkömmliche, rein magnetische Festplatten anbieten, meint der Hersteller.

Wie außergewöhnlich dicht die Daten auf einer Platte des modernen, magnetoptischen Typs untergebracht sind, zeigen zwei Zahlen: Es finden hier nämlich pro Zoll jeweils knapp 15 900 Spuren und knapp 20 300 Bit Platz. Wobei aber erst der Vergleich mit den entsprechenden Angaben für Urvater Ramac einen Geschmack davon gibt, wie weit die Technik es da inzwischen schon gebracht hat.

Da die erwähnten hohen Kapazitäten von 600 MB beziehungsweise 1 GB in vielen Fällen lokaler Datenspeicherung gar nicht benötigt werden, hat Maxtor auch noch ein optisches 3?-Zoll-Kompakt-System entwickelt, das in einer winzigen Kassette fulminante 160 MB aufnehmen kann. Und damit läßt sich nun der Tag absehen, da man einfach mit einem Aktenkoffer-Computer eine Riesen-Datenbank mit auf Fahrt nehmen und überall nutzen kann.

800 MB in der Streichholzschachtel

Weitere 5?-Zoll-Plattenlaufwerke mit nahezu beliebig oft löschbaren, optischen Scheiben haben inzwischen auch 3 M, Sony, Olympus und eine Reihe weiterer japanischer Hersteller teils angekündigt, teils - inoffiziell - in Aussicht gestellt. Und sowohl der US-Hersteller Tandy als auch die deutsche Thomson-Tochter Saba in Villingen haben schon Systeme vorgestellt, die vorerst zwar nur als Produkte der Unterhaltungselektronik konzipiert sind, die aber zu Systemen der Datenspeicherung weiterentwickelt werden können.

Für optische Platten ebenso wie für Disketten hoher Kapazität gilt, daß beide Gattungen auswechselbarer Datenträger nicht allein für Zwecke der Archivierung und Datensicherung genutzt werden können, sondern auch überall dort, wo es auf vergleichsweise schnellen Direktzugriff auf die gespeicherten Informationen ankommt. Hingegen bieten neue, extrem kompakte Magnetband-Techniken zwar auf kleinstem Raum viel Byte für wenig Geld, doch hapert es bei ihnen natürlich mit dem schnellen Zugriff.

So bietet der US-Hersteller Exabyte beispielsweise ein - in Sony-Mechanik gefertigtes - Laufwerk für die bekannten Video-8-Magnetbandkassetten an, mit dem rund 2 Gigabyte an Daten festgehalten werden können. Mit seiner modernen Schrägspur-Aufzeichnung faßt es soviel Informationen, wie Dutzende herkömmlicher Spulen-Bandmaschinen; es wird also ein kleiner Saal von Hardware durch ein winziges Tischgerät ersetzt. Und das wiederum bedeutet natürlich, die Frage nach der weiteren Berechtigung der herkömmlichen Bandmaschinen-Galerien in Rechenzentren alter Prägung will heute ganz neu - und ganz grundlegend - überdacht sein.

Systemkosten um Faktor 20 niedriger

Eine ähnliche Technik wie dem Exabyte-System liegt auch den Gigatape-Maschinen aus Puchheim bei München zugrunde. Hier werden auf einer DAT-Tonkassette 1,2 Gigabyte (61 000 Bit pro Zoll) gespeichert, also auch ein Mehrfaches dessen, was die guten alten Bandmaschinen bieten. Beziehungsweise immer noch das rund Vierfache jener Datenmenge, die auf modernen Daten-Bandkassetten herkömmlicher Bauart mit ihren 10 000 bis 12 000 Bit pro Zoll Platz findet. Wobei die Gigatape-"Systemkosten" laut Hersteller aber um gut die Hälfte niedriger als die von Kassetten-, und gar zehn- bis zwanzigfach geringer als die von Bandgeräten sein sollen.

Neue Systeme gründlich diskutieren

WORM- und löschbare optische Speicherplatten, Magnetplatten und Disketten extrem hoher Aufzeichnungsdichte und nun schließlich auch noch Bandkassetten-Systeme diverser Hersteller und Bauformen mit gleichfalls viel Platz für Daten auf kleinstem Raum - in puncto Datenspeicherung bleibt die Zeit nicht stehen. Im Gegenteil: Die Fortschritte folgen heute oft schon derart rasch aufeinander, daß nicht etwa die Technik, sondern eher unser Denken zurückzubleiben droht. Denn sichtlich dauert es inzwischen vielfach länger, umfassende, schlüssige Systemkonzepte zur sachgerechten und wirtschaftlichen Nutzung der neuen Möglichkeiten der kostengünstigen - und verteilten - Abspeicherung von Daten zu entwickeln, als man Zeit braucht, die eine oder andere Art von Laufwerk beziehungsweise Datenträger technisch jeweils noch einen Schritt weiter auszureizen. Vielleicht wäre also zwischendurch mal eine "technische Pause" recht wünschenswert: Zeit, in der wir die neuen Systeme gründlich diskutieren könnten.