Расскажем, что на этот счет думают эксперты.
/ фото Christian Riise Wagner CC BY-SA
Тренды на рынке хранения данных
По прогнозам исследовательской организации IDC, количество реализованных жестких дисков в период с 2016 по 2021 год упадет на 30% — с 420 млн до 280 млн, а объем рынка уменьшится на 750 млн долларов. Данные Statista дают похожую картину: за последние четыре года объем поставляемых на рынок HDD сократился на 40 млн устройств.
Летом прошлого года компания Western Digital (WD) объявила о закрытии одной из фабрик по производству HDD. Приблизительно в то же время акции второго по величине после WD производителя жестких дисков Seagate упали на 7%.
Одна из причин снижения популярности винчестеров — развитие твердотельных накопителей (SSD). Особенно сильно тренд проявляет себя в сегменте персональных компьютеров, однако выбор в пользу «твердотельников» все чаще делают и дата-центры.
К примеру, после перехода на твердотельные накопители в ЦОД компании KIO Networks, занимающейся продвижением облачных технологий, объем потребляемого электричества сократился на 60% (для каждой стойки, в которой заменили устройства).
Ещё одно преимущество SSD-накопителей для ЦОД — производительность. Транспортной компании ALC твердотельные устройства помогли увеличить производительность системы хранения данных в 40 раз, по сравнению с жесткими дисками.
Что ждет HDD
Среди экспертов на рынке IT-инфраструктуры есть мнение, что в будущем твердотельные накопители заменят жесткие диски в дата-центрах. Одна из причин, по которой этого не случилось до сих пор — высокая стоимость SSD по сравнению с HDD.
Тем не менее, со временем твердотельные накопители дешевеют: с 2014 по 2018 стоимость одного Гб памяти снизилась в три раза. Когда цены на SSD и HDD сравняются — по прогнозам, это произойдет в 2021 году — доля винчестеров, используемых ЦОД, может сократиться.
Идею о замене жестких дисков «твердотельниками» поддерживают и в крупных IT-компаниях. По словам руководителя направления систем хранения для ЦОД Intel Уэйна Аллена (Wayne Allen), HDD — это «прошлый век». Они занимают слишком много места и менее надежны по сравнению с SSD. Если для твердотельных накопителей интенсивность отказов составляет 0,5%, то для жёстких дисков этот показатель равняется 2–5%.
Аналогичное мнение высказал Джим О’Райли (Jim O’Reilly) — вице-президент компании Germane Systems, которая выпускает системы хранения для аэрокосмической отрасли и предприятий. По его словам, ёмкость жестких дисков почти достигла своего предела.
С другой стороны, разрабатывают и технологии, призванные увеличить ёмкость HDD. Примером может быть метод термомагнитной записи, который за счет высокоточных лазеров позволяет уменьшить размеры магнитной области, хранящей один бит информации. Однако, по словам О’Райли, этот процесс пока слишком сложен для массового производства, ждать увеличения емкости HDD в ближайшее время не стоит.
Но есть и те, кто не согласен с утверждениями о «смерти» жесткого диска. Например, COO организации по обслуживанию ЦОД Horizon Technology Стивен Баклер (Stephen Buckler) считает, что SSD заменят жесткие диски только на рынке персональных компьютеров. В дата-центрах они все еще будут нужны для организации холодных хранилищ.
При всем при этом ряд компаний продолжает работать над технологиями (помимо термомагнитной записи), которые бы продлили «время жизни» HDD. Одной из таких организаций является Dropbox, которая создает собственную технологию черепичной магнитной записи (Shingled Magnetic Recording, SMR).
/ фото Frederic BISSON CC BY
В SMR-дисках дорожки частично перекрывают друг друга, что повышает плотность записи данных и увеличивает ёмкость HDD в среднем на 25%. По словам представителей Dropbox, постепенно SMR-диски будут набирать популярность у облачных провайдеров, которым важно хранить большие объемы данных.
А вот компания Seagate работает над увеличением производительности жестких дисков. Инженеры разделили актуатор с магнитными головками на два отдельных блока, которые управляются независимо друг от друга. Благодаря этому на диск можно отправлять сразу два разных запроса и быстрее считывать или записывать данные.
Ещё одно направление развития — гелиевые винчестеры. В корпус HDD вместо воздуха закачивают гелий, чтобы уменьшить силу трения при вращении дисков. Это помогает увеличить производительность HDD и сократить энергопотребление. Такое устройство объемом в 15 ТБ недавно выпустила Western Digital.
Другие технологии хранения данных
Помимо HDD и SSD, в индустрии хранения данных развиваются и другие технологии. Наиболее известна из них магнитная лента — её по-прежнему используют в ЦОД. Стоит отметить, что «неумирающая» гибкая лента — это ещё одна причина, по которой некоторые IT-специалисты не спешат «хоронить» HDD. Современные картриджи с пленками имеют емкость в 15 ТБ, и этот показатель в будущем планируют увеличить до 330 ТБ.
Другая технология хранения данных — стеклянные диски. На них информация при помощи лазера записывается в своеобразные «трехмерные пиксели» в структуре стекла. Один диск размером с монету может хранить 360 ТБ данных в течение десятка миллиардов лет. Технологию пока не используют в дата-центрах, но Microsoft уже планирует внедрить её для хранения архивных данных.
/ фото University of Michigan CC BY
Ещё одно направление — ДНК-хранилище. Информацию записывают в ДНК при помощи методов генной инженерии. Преимущество такого способа хранения — высокая плотность данных в молекуле. Например, все фильмы мира можно записать в ДНК, которая по объему будет меньше кубика сахара. Однако пока такой метод хранения обходится слишком дорого — запись мегабайта данных в ДНК стоит 3,5 тыс. долларов, плюс это довольно долгий процесс. По этой причине ожидать массового распространения технологии в дата-центрах в ближайшем будущем ждать не стоит.
Таким образом, можно с определенной долей уверенности сказать, что в ближайшее десятилетие жесткие диски (как, впрочем, и магнитные ленты) точно не исчезнут из дата-центров. SSD потребуется время на то, чтобы «сократить разрыв» в стоимости, а альтернативные технологии пока находятся на ранних этапах своего развития.
Первый блог о корпоративном IaaS:
- Почему корпоративные заказчики используют виртуальные машины, а не контейнеры
- VMworld Europe 2018 – главные анонсы прошедшей конференции
- Как регулируют работу с персональными данными в России и Европе
Наш IaaS-блог в Telegram:
Комментарии (23)
Marwin
08.01.2019 20:45-1Меня в HDD последнее время всё больше раздражает, что они мать их ГОРЯЧИЕ. Вот прям реально жизни нет. Ну то есть, понятно, что они всегда такие были. Только вот раньше они стояли в огромных продуваемых системниках рядом с
оголённым ядром ядерного реакторачипсетом Х58 или толстенных ноутбуках. А теперь со времён 22нм они еле впихиваются в и без того плохо продуваемые микро неттопы и прочие тонкие ноуты. И если процы в таких компах еще как-то охлаждаются трубками или локальными вентиляторами, то на харды уже никто не дует, и они жарятся по полной, что крайне напрягает, и начинают заметно выделяться на фоне остального холодного железаstalinets
08.01.2019 20:55Ну, не все прям горячие. У меня есть древний Samsung (эпохи начала внедрения SATA), он да, горячий. А вот относительно свежий WD (модель WD40EFRX на 4 Тб) уже пару лет стоит и работает просто на столе (шлейф и питание тянутся в открытый системник), не охлаждаясь ни кулерами, ни теплопередачей на ферму системника, и он едва тёплый.
Marwin
08.01.2019 21:03ну естественная конвекция в открытом пространстве — вполне себе хорошее охлаждение. Моя мысль была про то, что в последние несколько лет железо сильно охладело, что позволило разительно уменьшить размеры закрытых системников, но вот хардам в них стало очень жарко без продува, и это приличная ложка дёгтя в общей картине
ElvenSailor
09.01.2019 16:33Не стоит забывать и о теплоотводе через металл корпуса (если, конечно, винт привинчен к нему не через резинки и прочие виброгасилки)
Одна и та же WDшка в олдскульном корпусе из толстой железяки (без вентилятора) показывала градусов на 5 меньше, чем голая на полу :).
К сожалению, теперешние корпуса стали почти из фольги…
AbstractGaze
08.01.2019 21:55-2Вы за компьютером работаете? Или шашечки?
В чем проблема что рабочая температура оборудования не совпадает с температурой вашего тела и для вас оно «горячее»?
Интересно, чтобы вы сказали взяв в руки блок питания от денди или сеги после пары часов игры.roscomtheend
09.01.2019 09:31Проблема в смертности этого оборудования, когда рабочая температура оборудования выйдет за пределы диапазона допустимых температур для оборудования вследствии недостаточного охлаждения.
> взяв в руки блок питания
Тёпленький, я вполне нормально могу держать достаточно горячие вещи.
rogoz
09.01.2019 17:52Нуу, не всё так радужно с SSD, особенно M.2.
например
Nekonian
09.01.2019 02:01Ну подешевели твердотельные накопители в три раза… И что с того? Объёмы у них до сих пор несерьёзные ни для дата-центров, ни даже для домашнего хранения, тем более что цена на хоть сколько-то вместительные модели упала всего лишь с нецензурно озвучиваемой до «Да вы шутите?!». А уже в этом году WD начинает производство дисков по технологии MAMR. Seagate отставать не собирается, хотя у них остались какие-то сложности с их технологией. А это плюс несколько терабайт к объёму каждый год. Твердотельникам такое не светит, судя по показанным за последние годы темпам. Ну или если случится революция в производстве памяти, причём такая, что на сдачу ещё пару соседних отраслей поднять хватит.
edogs
09.01.2019 02:13Для регулярного бытового использования ssd уже действительно достаточно (терабайтники вполне доступны даже), но вот для больших фотоархивов приходится брать внешние диски (у сигейта неплохой оказался на 5тб), при чем они стоят в 2 раза дешевле терабайтников. Так что разница на порядок.
Но на самом деле настораживает тут другая внезапная вещь. Когда ссд появились — это были slc, потом появились mlc, потом что-то еще, сейчас уже по 4 ячейки. И если скорость поначалу увеличивалась, то сейчас скорость на марафонской дистанции последние годы стала уменьшаться. Когда втыкаешь ssd для бакапа и через минут 15 он уже пишет те же 200мб что и хдд, это уже как-то не особо радует и непонятно за что платишь.postgres
09.01.2019 19:59Может перегревается что-либо?
Платишь по крайней мере за колоссальный IOPSedogs
09.01.2019 21:04Вот из статьи с хабра же habr.com/company/kingston_technology/blog/431136
лукавить не будем – SLC-кеширование есть и от его особенностей никуда не уйти. А это значит, что скорость непрерывной записи будет снижена после заполнения буфера. В случае с 960 ГБ вариантом на высокой скорости удаётся записать около 10 ГБ данных, а затем скорость будет снижена до 130-150 МБ/с. Но обязательно надо сказать, что такой расклад у всех, абсолютно всех накопителей с аналогичным режимом работы. Только бывают случаи, когда скорость падает до 30-50 МБ/с.
Firz
10.01.2019 00:09Посмотрите первый же комментарий в той статье — существуют и адекватные SSD(и выбор, к счастью, все еще велик), с адекватной постоянной скоростью.
edogs
11.01.2019 04:52Вопрос не в отсутствии адекватных ссд сейчас, вопрос в тенденции появления все большего количества неадекватных.
По ходу уже задумываешься не оставить ли под систему старый добрый классический mlc, а под файло-помойку уже толстый ссд брать.
p.s.: Нету у круциала из комментария стабильных 420МБ на длинной дистанции, у нас на 750тб еще предыдущая версия, минут 30 во время бакапа летает, потом втармаживает достаточно жестко до ниже чем 100мб.Firz
11.01.2019 14:26Я конечно сам конкретно его не тестировал, но не вижу причины не доверять сразу нескольким разным обзорам из разных стран.
Заголовок спойлера
BratSinot
09.01.2019 02:14высокая стоимость SSD по сравнению с HDD.
Насколько я помню это все нивелируется заметным снижением потребления электричества (на одном охлаждении уже существенная экономия).roscomtheend
09.01.2019 10:16Только если электричество у вас по 20 баксов за кВтч, когда-то смотрел разницу и был неприятно удивлён совсем не копеечным потреблением SSD, хотя охлаждение HDD — беда (некоторые модели греются ощутимо и запихнуть в непродуваемое на нетеплопроводящих демпферах их не выйдет).
saboteur_kiev
09.01.2019 16:53Если мы говорим о датацентре, то электричество затрачиваемое на носители информации и охлаждение — серьезная доля бюджета.
Замена hdd на ssd на самом деле очень дешевая. Не нужно перестраивать помещение, не нужно менять платформы и материнки. Даже систему вентиляции не нужно перестраивать — она автоматом подстроится под то, что нужно меньше охлаждать.
В случае замены носителей под виртуалки (а не под сервисы типа s3), ssd окупается несколько раз за срок своей эксплуатации.edogs
09.01.2019 20:52+1Замена hdd на ssd на самом деле очень дешевая. Не нужно перестраивать помещение, не нужно менять платформы и материнки. Даже систему вентиляции не нужно перестраивать — она автоматом подстроится под то, что нужно меньше охлаждать.
Не можем с Вами полностью согласится.
В случае замены носителей под виртуалки (а не под сервисы типа s3), ssd окупается несколько раз за срок своей эксплуатации.
ssd если уж ставить, то есть смысл ставить nvme, цена та же, скорость выше. Но тогда кое-что из железа менять придется.
Но хорошо, ставим sata что бы не перестраивать инфраструктуру. Во что воткнут hdd? В 3.5" отсек. Серверный hdd это допустим 10тб, ssd на то же место воткнется 1тб, т.е. емкость (которая для ДЦ важна) будет в 10 раз меньше.
В общем равноценной и легкой замены не получится.
Am0ralist
09.01.2019 21:14Замена hdd на ssd на самом деле очень дешевая.
Ну вот например HP для своих относительно старых полок заявляет, что не поддерживает SSD.
То есть платформу поменять таки надо будет?
Плюс не все контроллеры любят вроде как мешать sas и sata диски, т.е. на серверах придется менять сразу все?
Ну и серверные 2тб сейчас в розницу под 40к — в два раза дороже sas…
Вот с нуля или при замене оборудования на новое — да. А заменить ради замены — как-то не совсем дешево кажется…
prs123
Только не стоит забывать о сроке службы. Сколько-сколько там количество перезаписи ячеек у флеша?
AbstractGaze
Сравнимо с HDD. Во всяком случае дохлых HDD я видел коробку, а ssd штуки четыре. Как минимум 5 лет они служат даже старые и в отличии от HDD информацию с них можно просто скопировать (в прошлом месяце с двух ssd с одной закупки так и копировал, перестали записывать), а не платить еще одну стоимость HDD фирме по восстановлению.
Так что надо делать бекапы, а если взять производительность, то HDD только для них уже и остается.
Am0ralist
Если не умрет контроллер задолго до смерти ячеек, и в этом случае восстановление информации окажется в разы дороже, чем стоимость ещё одного SSD?
prs123
Это скорее не из-за их работоспособности, а просто из-за используемого количества.
Если контроллер не полетел или если несколько дохлых ячеек не коротнули, а бывает и такое. В случае с HDD диск дорого и струдом хоть можно будет спасти (да, бекапы, но не всегда), а вот с flash — фиг