30 år med mer lagring og raskere prosessorer

30 år med mer lagring og raskere prosessorer

En historie om lavere priser, flaskehalser og dinosaurer som overlever.

Vi anser det følgende for å være selvsagt: It-bransjen i dag er skapt med en grunnleggende tilgang til stadig kraftigere prosessorer og større lagringsplass, og enklere design driver utviklingen og gjør it til en alminnelig forutsetning for mennesket å søke liv, lykke og en bedre framtid.

I 1983 var de første prosessorene som ble alminnelig tilgjengelig 8086-prosessorer og i Commodore-pc-ene. Lagring foregikk på bånd, i musikkassetter for konsumenter og i store spolebånd i datasentralene. Hurtigminne var lite, og harddisker var dataspindler plassert i skap på størrelse med et dobbeltsidig kjøleskap. Men i løpet av noen ganske få år fra 1983 ble harddiskene komprimert, diskettene kom og kassetter ble tatt i bruk i datasenteret. De siste ti årene har hurtigminnekapasiteten vokst så kraftig at de er i ferd med å skyve ut harddiskene som primær lagring i pc-er og servere.

- Det var den store forandringen: Disse store singel spindel-systemene, som var dyre, men pålitelige, ble erstattet av løsninger med mindre og kompakte harddisker. De var billige å produsere og mer upålitelige, men med RAID-teknologi som maskerte denne upåliteligheten, så utkonkurrerte de snart singel spindel-systemene, sier Harald Andersen, salgskonsulent for Storage i IBM Norge.

Han og Otto Lauritsen, salgsspesialist Lagring i IBM Norge, har begge arbeidet med lagring for giganten på Mastemyr de siste tretti åra.

IBM fant opp både harddiskspindelen i 1956, kompaktharddisken og floppydisketten, og drev egen produksjon av harddisker fram til 2002. Da overlot de den delen av virksomheten til Hitachi. IBM konsentrerte seg om å utvikle avanserte disksystemer basert på standardkomponenter.

- Singel spindel-systemene var eksepsjonell høyteknologi, og 3380 Direct Access Storage Device-enheten er sannsynligvis en av de mest suksessrike produktene IBM noensinne har utviklet og solgt, både i antall og inntekt, forteller Andersen.

Singel-spindelen IBM 3380 var i salg fra 1981. Den hadde en kapasitet på 2,52 gigabyte og en overføringshastighet på 16 ms. Startprisen var mellom 81,000 og 142,200 dollar, mellom 480 000 og 850 000 kroner med dagens vekslingskurs. Eller mellom 1,3 og 2,2 millioner kroner målt i dagens kroneverdi.

Kompensasjon for billig og sårbart

Plassering av større sett av harddisker i skap og nettverksbokser og utvikling av RAID-teknologiene for å kompensere for svakere pålitelighet og for å følge krav til yteevne ble utviklet på tidlig nittitall.

- Utviklingen av disse kompakte harddiskene gjorde lagringskapasitet mulig for flere enn de aller største selskapene. Ikke minst prisfallet gjorde dette mulig. På tretti år snakker vi om en firetusendedel av prisen per gigabyte, sier Andersen.

Det er ikke bare teknologiutviklingen som har dratt prisene nedover. Flere tilbydere av både harddisker og av enheter som bruker harddisker drar prisen ned 20-30 prosent i året i snitt.

- Det tok oss femti år å nå én terabyte som vanlig harddiskkapasitet. Deretter har det tatt oss to år til to terabyte, og nye to til fire terabyte.

Flash til topps

Kapasiteten knyttet til mer lagring framover ligger i flash om vi skal tro de to lagringsekspertene. Gjennom SSD har de fleste som har kjøpt mobil eller pc de siste årene stiftet kjennskap med denne teknologien. Også datasentra tar dette i bruk som primær lagring for å holde leveringstid og responstid nede.

- Den andre store driveren er prosessorkraft. Prosessorteknologien har gått relativt raskere enn harddiskteknologi-utviklingen. Behovet for raskere tilgang til lagring til og fra prosessoren fører til at flashteknologien er på full fart inn i lagringshierarkiet, sier Lauritsen.

En effekt av dette er at harddisken er i ferd med med å bli sekundærlager slik bånd ble nummer to-lager når harddiskene blir mange. Men ser vi også endelig databåndets svanesang?

- Alle sa at tape kom til å forsvinne med de moderne harddiskene. Men introduksjon av tape i kassetter framfor spoler på 30-40 centimeter i diameter kom om lag samtidig med de kompakte harddiskene. Da ble de støtsikre, sikrere og enklere å håndtere. Blant annet ble det mulig å automatisere tape-håndteringen, og kombinert med høyere kapasitet gjennom årene betyr det at tape eksisterer i beste velgående. Og med økt lagring vil det fortsette å eksistere lenge framover, fordi det fortsatt er den billigste måten å lagre store mengder arkivdata, poengterer Lauritsen.

IBM 3480 båndkassetten fra 1984 hadde en kapasitet på 200 megabyte, og en overføringshastighet på 3 megabytes per sekund i 18 samtidige spor. Kassetten var 4 x 5 tommerskassett, et stort gjennombrudd etter forgjengeren med 140 megabyte på 28 centimeter brede spoler. Kassetten er fortsatt i vanlig bruk.

Han forteller at store norske virksomheter fortsatt har 3-5 ganger så mye data lagret på bånd som i harddisk og flash. Da snakker han om 40-50 petabyte på bånd for flere av de største norske.

- Det raskt voksende behovet for lagringskapasitet har ført til et behov for intelligent håndtering og prioritering av data, slik at det lagres kostnadseffektivt på det lagringsmediet som er billigst etter formålet. Avhengig av bruksmønster og krav til yteevne må hele lagringshierarkiet benyttes. Historiske data bør lagres på bånd, data som krever tilgang av og til på disk, og data i bruk på flash. For eksempel bør alle ligningsdata i Norge være raskt tilgjengelig i april og mai, og kanskje i oktober, men ellers ha lavere tilgangskrav, sier Lauritsen.

Dinosaurteknologi i utvikling

Lauritsen er ganske overbevist om at så lenge det er behov for lagring i stor skala, av arkivdata og over tid, så vil bånd spille en stor rolle.

- En harddisk kan ha en levetid på 3-5 år, en tape i opptil ti. Tapemediet i seg selv trenger ikke strøm. Tape er billigere per gigabyte, det er viktig når man skal lagre store datamengder. Tape-teknologi har fortsatt store utviklingsmuligheter. Dagens kapasitet på fire terabyte per bånd er ned mot en tidel av prisen per gigabyte for harddisklagring. Så tape er et aktuelt lagringsmedium også framover, hevder Lauritsen.

Begge er enige om at én teknologi har fått ny og økt betydning: Virtualisering. Dette er også en IBM-innovasjon, men har fått en renessanse gjennom applikasjonsvirtualisering fra Citrix på 90-tallet og servervirtualisering fra blant annet Vmware de første årene av dette årtusenet. Nå er det en forutsetning for nettsky, men også effektiv lagring:

- De enorme datamengdene vi lagrer hadde vært uhåndterlig uten virtualisering – fordi vi dermed kan automatisere ressurskrevende operasjoner slik at de skjer raskt, proaktivt og med færre kostnader. Utrulling, oppsett, flytting, speiling og utfasing av enheter gjøres mer effektivt og med full brukertilgang til data når det ligger et lag av virtualisering mellom data- og applikasjonslagene og maskinvaren, forklarer Andersen.

I tillegg åpner virtualisering for effektiv lagring som deduplisering, der samme datainnhold ikke lagres flere ganger, og komprimering, som effektiviserer selve datalagringen.

Intel introduserte 80286-prosessoren i 1982, etter å ha vunnet kontrakten med IBM om å lage de første pc-ene året før. De første pc-ene med “286”-prosessor kom I 1984. Den hadde 134 000 transistorer I kjernen og 0,21 instruksjoner per syklus, maks 12 megahertz per sekund. Haswell-prosessorfamiliene introdusert denne måneden har fra 1,4 milliarder transistorer og 8 instruksjoner per syklus, opp til 3,5 gigahertz per sekund.

Brukbart først, så detaljene

Men hvilke effekt har it på samfunn etter tretti år? Dagens kunder og brukere er internettbrukere og storbrukere av sosial medier. Vi tok kontakt med Ingeborg Volan, som er ekspert i digitale medier og som har drevet kurs og rådgivingsvirksomhet for private og offentlige virksomheter i en årrekke.

- Den dagen jeg fikk 3G-kort i den bærbare pc-en var dagen det å være it-bruker endret seg for godt. Det var sommeren 2005, og jeg skulle dekke Slottsfjellfestivalen i Tønsberg. Nå kunne jeg gjøre dette uten å måtte dra tilbake til redaksjonen i Sandefjord. Med trådløst internett og mobile dingser er alt forandret. Tenk bare på at pc-en er med i senga, eller at vi leser hele aviser på nettbrett på samme sted før man står opp, sier Volan entusiastisk.

- Men vi har fått noen problemer vi ikke hadde før. For eksempel er batterilevetid og nettilgang en evig plage. Lite lokal lagringskapasitet er blitt en bekymring. Og sikkerhet og personvern er alltid i bakgrunnen.

Ingeborg Volan er leder for nettorganisasjonen NONA, påtroppende sosiale medier-rådgiver i NRK og hun har sittet i Den Norske Dataforenings råd for offentlig sektor. Hun har bakgrunn fra Avisa Nordland og Sandefjords Blad. Hun ble kjent som en av de første som ble rekruttert gjennom en aktiv profil og innsats i sosiale medier, og har tilbrakt de siste fire årene som rådgiver i sosiale medier for norske bedrifter, sist for Gambit Hill+Knowlton.

- Den største forskjellen vi ser i dag innen it er at brukere og kunder tar i bruk digitale hjelpemidler uten store problemer. I dag kan de fleste bruke teknologi uten egentlig å kunne teknologi. Vi ser det i markedsføringen også, nå er det hva it kan brukes til som er det viktige. Men i veldig lang tid var det prosessor og lagring og andre tekniske detaljer som gjaldt. Men i dag så velger ikke jeg en ny mobil fordi den har en kraftigere prosessor. Jeg vil vurdere hva mer mobilen kan gjøre for meg, og om det er verdt nykjøpet.

Ikke til å kimse av

Men det er fortsatt en klassisk teknologi som er en utfordring. Lagringsplass i de bærbare.

- Problemet ble akutt når jeg oppdaget at jeg måtte slette gamle eksemplarer av aviser på Ipad-en. Jo mer vi bruker de mobile enhetene jo mer vil vi ha med oss av bilder og annet. Derfor blir lagringsplass viktig.

Når vi spør om ikke det er enklere å lagre alt i nettskyen og heller bruke Internett, medgir hun at det er et mål. Men det kan ikke oppnås ennå.

- Strømming vil løse en del av dette. Vi er ikke der at nettdekningen er god nok for det, selv om lagringsløsningene begynner å komme på plass. Riktignok med bekymringen at vi ikke vet hvor i verden dataene våre lagres. Men de fleste av oss vil bruke nettlagring innen tre år.

Sikkerhet og infrastruktur

Hun poengterer at hun tenker it-sikkerhet hele tiden, og tror det kommer til å bli mer aktuelt med alt som har skjedd rundt deling og overvåking rund Facebook og andre sosiale medier. Hun er litt bekymret over at store deler av verden ikke bryr seg mye om dette, men tror dette vil endre seg. Personvern på internett og sosiale medier kommer til å bli et stridstema framover.

Volan mener at det er mye riktig bruk av it og digitale møteplasser. For eksempel er bankene blitt flinke. De er vant til å se resultatene av bedre it på bunnlinjen, og det har de gjort i flere tiår allerede. Ledere i alle virksomheter, både privat og offentlig, må se på hvordan de kan yte bedre og spare penger.

- Det er også der det offentlige har sin største utfordring. Det finnes en nasjonal transportplan for bil og tog, men ingen samordnet plan eller én ansvarlig for digital infrastruktur. Det vil si tilgang til skikkelig bredbånd, tjenester på nett eller for den saks skyld enkelt tilgang til ladepunkter, poengterer Volan.

Facebook har 1,3 milliarder brukere og lagrer mer enn 500 terabyte med data om dagen. Selskapet oppgir ikke antall servere, men det er anslått at det er rundt 200 000. Deres servere er en blanding av vanlige servere og såkalte mikroservere, der tusener av små servere med forholdsvis svake Intel prosessorer (som Atom) i sum gir nok saft til å drive gigantnettverket.