NIEDERNBERG: Massenspeichertechnologien und deren Weiterentwicklung stoßen heutzutage bei Herstellern, Händlern und Endkunden auf ungemein starkes Interesse. Gerade vor dem Hintergrund des ständig wachsenden Datenvolumens beschäftigen sich die Hersteller schon heute mit den Speicherprodukten und Technologien, die in den nächsten fünf bis zehn Jahren auf den Markt kommen sollen. Einen Ausblick wagt Jörg-D. Klehe*.Blicken wir auf die Anfänge der Speichertechnologie zu Beginn dieses Jahrhunderts zurück, so kann man sehr gut beobachten, wie die Größe der Geräte schrumpfte, Preise ständig sanken und gleichzeitig die Kapazität um ein Vielfaches erhöht wurde. Die Vergleiche stimmen sowohl für den Bereich Bandtechnologien als auch Festplatten- beziehungsweise Winchester-Platten-Technologien.
100fache Steigerung der Kapazitäten
Hatte um 1984 in einem Standard-XT-PC die Festplatte noch eine Kapazität von zehn beziehungsweise 20 Megabyte, trifft man heute bereits bei Laptop-Anwendern Kapazitäten von zwei Gigabyte an. Somit haben wir eine hundertfach größere Kapazität. Wenn man von der gleichen Wachstumsrate ausgehen würde wie in den letzten 13 Jahren, müßte auf einem PC im Jahre 2010 dem Anwender eine Kapazität von 200 Gigabyte zur Verfügung stehen. Mit welcher Technologie dies realisiert werden kann, wäre immer noch zu diskutieren.
Als vor etwa 40 Jahren IBM sein 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) mit fünf MB Speicherkapazität vorstellte, wäre jeder, der behauptet hätte, daß man 40 Jahre später mehr als 1 Gigabyte auf eine Speicherplatte bringen könnte, als Utopist bezeichnet worden.
Das 305-RAMAC-System setzte eine Technologie ein, bei der das Megabyte etwa 10.000 Dollar kostete, die Speicherdichte 256 Byte pro Quadratzoll betrug, und die Größe des Speichergeräts das Volumen von zwei Kühlschränken hatte.
Heutige Speicherdichten betragen mit der MR-Head-Technologie 5 Gigabit pro Quadratzoll, und die Größe der Geräte ist so, daß sie sich bequem in transportablen Laptops unterbringen lassen.
Wie die Entwicklung bei Festplatten weitergehen wird, bleibt abzuwarten. Auf den heutigen Erkenntnissen basierende, verfügbare Technologien zeigen eine Grenze bei einer Flächendichte von 50 bis 100 Gigabit pro Quadratzoll auf. Daß aber auch diese Grenze wiederum durch neue Materialien oder Strukturen bei der Disc-Herstellung überschritten werden kann, ist nicht unwahrscheinlich.
Optical Disc
Im Bereich der Optical Disc beginnt die Zukunft gerade erst, bedingt durch den sehr starken Einsatz im kommerziellen Markt.
Derzeit ist die MO-Disk verfügbar im 5,25-Zoll-Format mit 2,6 Gigabyte Speicherkapazität. Bereits Ende des Jahres 1997 soll jedoch die 5,2-GB-Disk verfügbar sein. Weiterhin ist für die nähere Zukunft eine "MO 7 Technologie" angekündigt, die dann pro Medium eine Speicherkapazität zwischen sechs und sieben Gigabyte zur Verfügung stellen soll. Diese Technologie wird auf einer 120-mm-Disk basieren, vergleichbar mit den heutigen CDs und den gerade am Markt eingeführten DVDs.
Einen hervorragenden Start am Markt hatten auch die preisgünstigeren MO-Systeme im 3,5-Zoll-Format, die derzeit eine Speicherkapazität von bis zu 640 Megabyte pro Disk bieten können.
Die ersten verfügbaren DVD-Systeme bieten bisher die größten Speicherkapazitäten im optischen Bereich. Die erste Generation der Medien wird zwar vorerst nur einseitig einmal beschichtet sein, kann dennoch aber eine Kapazität von 4,6 Gigabyte bieten. Für die Zukunft sind hier sogar Kapazitäten von bis zu 17 Gigabyte pro Medium angekündigt (zweiseitig, zweifach beschichtet). Im Laufe des nächsten Jahres werden dann auch die ersten DVD-RAM-Systeme verfügbar sein. Für den Anfang wird diese Technologie eine Kapazität von 2,6 Gigabyte zur Verfügung stellen.
Insgesamt gesehen hängen die weiteren Entwicklungen in der optischen Datenspeicherung sehr stark von zukünftigen Verbesserungen im Bereich der Areal Density ab, und dies wiederum ist bei magneto-optischen Technologien sehr stark vom eingesetzten Laser abhängig.
Tape - Totgesagte leben länger
Die Bandtechnologie sollte schon vor Jahren zu Grabe getragen werden und erfreut sich heute dennoch bester Gesundheit.
Die ständig wachsende Nachfrage nach Speicherkapazitäten und die technologischen Verbesserungen haben dazu geführt, daß Bandspeicher-geräte sowohl von der Kapazität als auch vom Kostenstandpunkt her immer noch die ungeschlagenen Speicherriesen in der Datenverarbeitung sind. Sie bilden die solide Basis der Speicherpyramide und sind in den letzten fünf Jahren hochkapazitiver, kompakter, preisgünstiger, technologisch hochwertiger und zuverlässiger geworden.
Automatisierungstechnologien sowohl auf der Hardware- als auch auf der Software-Seite haben Bandlaufwerke und Bandwechselsysteme zu dem Speichermedium schlechthin gemacht.
Inzwischen haben außerdem Software-Hersteller wie Seagate mit ihrem Direct Tape Access das Aussehen des Bandes zum Anwender hin wie das eines Plattenlaufwerks verändert.
Im Bereich von großen Netzen hat IBM mit seinem ADSM einen neuen Standard gesetzt. In dem vom Großrechner mit Betriebssystemen wie MVS bis hinunter zum kleinen OS/2- oder NT-Netzwerk, die Daten der Server als auch der verschiedensten Clients zentral auf jede gängige Standartperipherie (sei es Optical oder Tape) gesichert werden kann.
Im Falle einer Katastrophe stellt ADSM dem Administrator Tools mittels des "Disaster Recovery Managers" zur Verfügung, die ihm ein Wiederherstellen des Systems auf dem letzten gesicherten Stand ermöglichen.
Sehr wichtig bei den Bandlaufwerken beziehungsweise Technologien in den letzten Jahren waren die hervorragenden Verbesserungen in Richtung Transferrate als auch bei der Suchgeschwindigkeit. Heute stehen dem Anwender im High-end-Bereich Produkte zur Verfügung, die auch ohne Datenkompression schon eine Speicherkapazität von mehr als fünf Gigabyte bieten, beispielsweise IBM Magstar, Quantum DLT, Tandberg MLR, Exabyte 8mm, Sony DFT und AIT.
Für die absehbare Zukunft kann der Anwender aber noch mehr erwarten: Die vorhandenen Bandtechnologien werden insoweit wachsen, daß neben deutlichen Performanceverbesserungen künftig auch teilweise die dreifache Speicherkapazität zur Verfügung stehen wird, wie bei dem Sony AIT von 25 GB auf 100 GB.
An einer Reihe von weiteren Speichertechnologien, die in Zukunft eine wesentliche Rolle spielen sollen, wird zur Zeit noch intensiv geforscht. Eine dieser sogenannten "Zukunftstechnologien" ist das optische Band, das allerdings erst in etwa zehn Jahren erhältlich sein wird. Bei diesem System soll der Anwender dann tatsächlich keinen Unterschied mehr zu einem heutigen Plattensystem erkennen.
Holografische Speichersysteme
Eine weitere Technologie, die in den nächsten zehn bis 15 Jahren kommerziell einsetzbar sein dürfte, ist die des holografischen Speichersystems. Wenn dieser Technologie der Durchbruch gelingen sollte, stehen dem Anwender auf einer einzigen holografischen Disk bis zu mehrere hundert Gigabyte an Daten zur Verfügung.
In dem Entwicklungslabor ist die holografische Technologie von den Grundlagen her schon vorhanden. IBM hat auf diesem Gebiet Pionierarbeit geleistet und ein holografisches Speicherdemonstrationsgerät (DEMON) vorgestellt (Laser Focus World, November 1996). Auch die Firma Tamarack Storage Devices hat in diesem Bereich seit 1991 den Versuch einer marktfähigen Entwicklung unternommen (30 GB in einer Jukebox names "Multistor" mit WORM-Laufwerk). Und verschiedene andere Firmen arbeiten zur Zeit ebenfalls an vergleichbaren Systemen. Es bleibt also abzuwarten, wer hier als Erster eine marktfähige Lösung präsentiert.
Weitere Konzepte, die für Speichersysteme im Gespräch sind, basieren zum Beispiel auf Atomiumniveau (Rastertunnelmikroskopie), wobei hier ein Atom mit einem Bit gleichzusetzten ist.
Lassen wir uns überraschen, was die nächsten zehn Jahre an Veränderungen und Entwicklungen mit sich bringen werden.
Wir werden Sie ständig über die neuesten Entwicklungen am Speichermarkt informieren. Nutzen Sie unser in zehn Jahren aufgebautes Know-how im Bereich Speichertechnologien.
Der Autor Jörg-D. Klehe ist Vertriebsleiter bei m+s Elektronik AG, Abt. FAST in Niedernberg.
Im Laufe der Jahre wurden die Kapazitäten von Festplatten gewaltig erhöht, während im Gegensatz dazu Anschaffungspreis und Speicherkosten gesunken sind.
Zugrunde liegen jeweils die zum gegenwärtigen Zeitpunkt lieferbaren Medien. Sowohl bei den 5,25-Zoll-MO-Laufwerken als auch bei den DVD-Systemen sind noch innerhalb dieses Jahres Kapazitätssteigerungen von seiten der Hersteller angekündigt.
Tape-basierende Speicherverfahren sind mit den verschiedensten Kapazitäten und in allen erdenklichen Preislagen erhältlich. So läßt sich für nahezu jede Einsatzmöglichkeit die ideale Bandspeicherlösung finden.