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LTO-9 mit 18 TByte spezifiziert

Das Konsortium des Linear Tape Open hat die LTO-9-Spezifikation freigegeben. Ab nun können Hersteller die Technik lizenzieren. LTO-9-Bänder speichern 18 TByte Daten unkomprimiert. Bisher hatte das Konsortium, dem HPE, IBM und Quantum angehören, mit maximal 24 TByte native geplant – doppelt so viel wie LTO-8. Das wäre – mit entsprechend hohem Aufwand – technisch durchaus möglich gewesen. Deshalb bildet die Entscheidung, die Kapazität der Bänder auf 18 TByte native zu erhöhen, einen Kompromiss zwischen Kosten und Nutzen.

Die Roadmap hat das Konsortium entsprechend angepasst: Maximal 36 TByte native sollen es bei LTO-10 sein, bis zu 72 bei LTO-11 und maximal 144 TByte bei LTO-12. Keine Änderungen gibt es dagegen beim Funktionsumfang: Hardwareverschlüsselung, WORM und LTFS (Linear Tape File System) sind weiter an Bord. Wie gewohnt ist LTO-9 lesend und schreibend eine Generation rückwärtskompatibel.

Mit dem Durchsatz von 400 MByte/s native schließt LTO erstmals zu IBMs proprietärem Datacenter-Laufwerk TS1160 auf, das ebenfalls 400 MByte/s liest und schreibt, aber 20 TByte unkomprimierte Daten fasst. Dass die Tape-Technik noch jede Menge Potenzial hat, zeigen nicht nur experimentelle Systeme mit 330 TByte auf einem Band, sondern auch der Vergleich mit der Datendichte von Festplatten: Eine 18-TByte-Festplatte muss 1022 GBit/in² unterbringen, eine LTO-9-Cartridge gerade einmal 12 GBit/in².

Quantum will Anfang 2021 erste LTO-9-Laufwerke ausliefern. Erste Tape Libraries für LTO-9 sind für Ende 2020 angekündigt. Einziger Produzent von LTO-Laufwerken ist aber weiter IBM, Bänder produzieren Fujifilm und Sony. (sun@ix.de)

NVIDIA will ARM übernehmen

Für fast 40 Milliarden US-Dollar kauft NVIDIA den Fabless-CPU-Entwickler ARM. Damit geht das britische Unternehmen mit Hauptsitz in Cambridge von der japanische SoftBank in US-amerikanischen Besitz über. SoftBank behält aber einen einstelligen Prozentanteil an ARM und dessen IoT-Sparte. Vereinbart sind eine Barzahlung von zwölf Milliarden US-Dollar, dazu NVIDIA-Aktien im Wert von 21,5 Milliarden Dollar. Abhängig vom weiteren Verlauf der ARM-Geschäfte winken SoftBank weitere fünf Milliarden Dollar. Den ARM-Mitarbeitern teilt NVIDIA eigene Aktien im Gesamtwert von 1,5 Milliarden Dollar zu. Die SoftBank hatte ARM erst 2017 übernommen und damals rund 32 Milliarden Dollar gezahlt. Nun wird ARM mit bis zu 40 Milliarden Dollar bewertet.

Der neue Eigentümer verspricht, ARMs Forschung und Entwicklung in Cambridge auszubauen. Geplant seien ein Forschungszentrum der „Weltklasse“ für künstliche Intelligenz, ein KI-Supercomputer und mehr Jobs im UK. ARMs kundenneutrale Lizenzmodelle gelobt NVIDIA fortzuführen. Auch könne ARMs Hauptsitz gegebenenfalls in Cambridge bleiben.

ARMs Mitgründer Hermann Hauser hingegen warnt, dass der Deal nicht im öffentlichen Interesse liege, dass dadurch Jobs in Großbritannien verloren gingen und ein Monopol entstehe. Er befürchtet, dass NVIDIA ARMs Businessmodell zerstören wird. Im BBC Radio 4 sagte Hauser am Montag: „I think it’s an absolute disaster for Cambridge, the U.K., and Europe.“ Noch ist der Deal aber nicht in trockenen Tüchern, da die Aufsichtsbehörden in Großbritannien, China, den USA und der EU zustimmen müssen. (sun@ix.de)

Generischer Softwarelayer für Festplatten mit Shingled Magnetic Recording

Kalista IO hat einen universellen Softwarelayer für den generischen Einsatz von SMR-Laufwerken in Rechenzentren entwickelt. Das Shingled Magnetic Recording genannte Aufzeichnungsverfahren lässt die Bit-tragenden Spuren auf den Platten ähnlich wie Dachziegel überlappen.

Zwar erhöht SMR die Aufzeichnungsdichte von Festplatten, bremst sie aber auch derart aus, dass sie meist nur zu Archivzwecken Verwendung finden. Die mit Abstand meisten HDDs sind zudem Drive-managed (DM-SMR), das heißt, das Betriebssystem und seine Dateisysteme haben weder Einblicke in noch Einfluss auf die Anordnung der überlappenden Bits und können dementsprechend auch keine Optimierungen vornehmen.

HA-SMR (Host-aware) gibt dem Betriebssystem zumindest Einblick in die internen Laufwerksvorgänge, eine Anpassung der Datenlieferung an die SMR-Eigenheiten würde aber Änderungen an den Dateisystemen erfordern. Zumindest für ext4 hat Seagate die Erweiterung SMRFFS (SMR Friendly File System) geliefert, für ZFS ist noch nichts in Sicht. HM-SMR (Host-managed) setzt Erweiterungen im Betriebssystem und im ATA- respektive SCSI-Kommandosatz voraus, da der Host das komplette Datenmanagement übernimmt. Für HM- und HA-SMR wurde deshalb der SCSI-Zusatz ZBC (Zoned Block Commands) und für SATA der ATA-Nachtrag ZAC (Zoned ATA Commands) entwickelt.

Völlig transparent für Anwendungen und ohne Anpassungen am Kernel soll dagegen der von Kalista IO entwickelte Softwarelayer Phalanx SMR-Laufwerke verwalten. Die erst im Januar 2019 gegründete Firma hat ihre Software an der Western Digital Ultrastar DC HC620 SMR validiert. Das Userland-Modul, das als Binary, VM- und Container-Image verfügbar ist, arbeitet mit drei Schichten.

Die Datenzugriffsschicht liefert die Datei-, Objekt- und Blockschnittstellen für Anwendungen zum Speichern und Abrufen von Daten, die IO-Engine-Schicht berechnet die optimale Datenplatzierung und priorisiert eingehende Anforderungen, und die Geräteverwaltungsschicht optimiert I/O-Anforderungen für jedes Gerät und verwaltet dessen Status. Intern strukturiert Phalanx die Schreibvorgänge um und übersetzt das SMR-Zonen-Verhalten in eine sequenzielle Abfolge.

Mit seinen drei Layern vermittelt Phalanx zwischen der Hostsoftware und den SMR-Laufwerken.

Kalista IO

Als Benchmarks hat Kalista IO fio, Apache Hadoop und Ceph verwendet. Mit fio Random Write steigerte Phalanx den IOPS auf das Sechzehnfache, mit Ceph Rados den Schreibdurchsatz auf das Zehnfache. Die IOPS waren mit Ceph Rados um 58 Prozent höher und mit Hadoop TestDFSIO read stieg der Durchsatz um 19 Prozent. (sun@ix.de)