Quelles sont les perspectives pour les disques durs en 2020 ?

Rainer W. Kaese, Senior Manager, Toshiba Electronics Europe GmbH évoque l’année à venir. Quel appareil gagnera la course du stockage ?

La demande de stockage continue de progresser rapidement et cela ne devrait pas faiblir dans les années à venir. Cela est notamment du au fait que de plus en plus d’entreprises se tournent vers les solutions cloud plutôt que d’investir et de maintenir leur propre infrastructure et que des start-ups innovantes font des solutions X-as-a-Service un élément central de leur business plan. De plus, les applications, telles que l’analyse de masses de mégadonnées et la formation d’algorithmes d’intelligence artificielle (IA) concernant d’énormes ensembles de données, contribuent également à l’augmentation de la demande de stockage.

Selon les prévisions d’IDC1, plus de 22ZB de capacité de stockage seront fournis sur le marché entre 2018 et 2025. Il est prévu qu’environ 26% de cette capacité sera satisfaite par la technologie flash. Cependant, la technologie HDD y contribuera à hauteur de 59%. Avec une augmentation attendue des applications d’IA, la prise en charge de nouveaux services automobiles innovants associés, et le déploiement de la 5G, il est essentiel que les opérateurs d’entreprise et de centre de données examinent toutes les options de stockage possibles afin de réaliser des investissements optimaux pour les années à venir.

De toute évidence, le stockage basé sur flash, comme les SSD, est très attractif pour une large gamme d’applications grâce à leur petit format, leur faible consommation d’énergie, leur faible latence et leur débit élevé. Cependant, ces avantages ont un prix élevé, généralement toujours 8 à 10 fois plus élevé qu’un stockage sur disque dur équivalent. En tant que disque de démarrage pour un serveur ou une application de niveau 0, le coût supplémentaire peut être justifié. Par ailleurs, il ne s’agit pas d’un type d’application où les disques durs sont susceptibles d’être à nouveau considérés comme appropriés. Mais en termes de planification, il est essentiel de se demander si les SSD sont susceptibles de baisser suffisamment leur prix pour être attractifs en matière d’applications dans lesquelles les disques durs sont utilisés aujourd’hui.

D’un point de vue historique, le prix/To des SSD et des HDD a chuté au cours des dernières années. Cependant, en analysant ces prix en parallèle on découvre que le prix de la technologie SSD baisse au même rythme que celles des disques durs. Cela signifie qu’à l’avenir, il est peu probable que les SSD atteignent un prix qui rende toute augmentation de leur capacité unitaire plus attrayante que l’alternative HDD dont le prix aura également baissé dans le même laps de temps.

Le passage à l’industrie 4.0, la croissance des applications liées à l’Internet des objets (IoT) et le traitement ultérieur des données de la machine signifieront que la quantité de données stockées par seconde dans la «Datasphere» augmentera également. Le stockage à court terme de ces données IoT bénéficiera de l’avantage de performance du SSD, mais le stockage à plus long terme pour des raisons d’analyse et d’archivage nécessitera une capacité que seules les solutions de stockage économiques via le disque dur (et sur disquette) peuvent fournir.

Grâce aux recherches réalisées par Toshiba, il a été démontré que, dans une configuration RAID10 ou une architecture définie par logiciel, les solutions incluant de nombreux disques durs à faible coût surpassent une solution à coût comparable avec quelques SSD en termes d’IOPS (pour des tailles de bloc supérieures à 64 Ko) tout en offrant trois fois plus de capacité de stockage. Cela démontre que les nombreuses broches parallèles de disques durs dans une configuration appropriée à plusieurs disques peuvent toujours rivaliser avec les SSD. De plus en plus, les centres de données devront également mettre en œuvre des stratégies pour leur stockage de données, en présélectionnant les données qui doivent être stockées et celles qui ne devraient pas l’être, ou même en compressant ces données à mesure qu’elles arrivent. Il faut également réfléchir à une stratégie de suppression, comprendre quand les données stockées ne sont plus utilisées et peuvent être supprimées.

Il convient également de noter qu’en 2018, la quantité de stockage flash ne correspondait pas au quart de la capacité stockée par les disques durs1. Avec une nouvelle installation de fabrication de flash coûtant environ 9 milliards de dollars à construire et nécessitant environ 18 à 24 mois pour être mise en place, il est difficile de voir comment les fabricants de mémoire flash peuvent augmenter leur capacité assez rapidement pour répondre à la demande ou atteindre un point où le prix/To qui sera considérablement diminué pour se rapprocher de la parité avec les disques durs2.

Les disques durs sont une technologie mature en comparaison et bon nombre des améliorations qui peuvent être proposées dans les années à venir sont incrémentielles par rapport aux limites du stockage à mémoire flash. Actuellement, l’amélioration de la capacité de stockage par disque est impressionnante. Les plus gros disques devraient gagner 2To de stockage supplémentaires chaque année. Toshiba a notamment mis sur le marché des HHD étanches à l’hélium qui sont passés de 14To en 2017 à 16To en 2019. L’un des autres effets de l’utilisation de l’hélium est qu’il a permis aux plateaux d’être plus minces, offrant de l’espace pour neuf plateaux. Les futures améliorations de cette technologie verront probablement jusqu’à 10 plateaux intégrés dans un seul lecteur de 20To ou plus.

Un autre avantage du passage à l’hélium est la réduction de la consommation d’énergie qu’il offre. Ce qui est un paramètre intéressant pour les équipes de centres de données. Il n’est pas rare que les serveurs de stockage qui consommaient auparavant des kW d’énergie ne nécessitent désormais plus que quelques centaines de watts. Les disques durs à hélium haute capacité les plus efficaces d’aujourd’hui nécessitent environ 28% moins d’énergie que leurs équivalents (12 To MG07SCA contre 10 To MG06SCA). Les solutions de centre de données doivent également pouvoir mettre hors tension les disques qui ne sont pas utilisés pour optimiser davantage la consommation d’énergie.

Le passage de disques de 2 à 3 To à des appareils plus récents permet de réduire la consommation d’énergie tout en offrant une capacité accrue pour un investissement en budgétaire similaire. Ceci est essentiel compte tenu du fait que l’on estime que les centres de données consomment actuellement environ 600 TWh d’énergie chaque année, avec l’espoir que cela atteindra environ 1360 TWh d’ici 20253. Bien sûr, aucune de ces améliorations ne peut avoir un impact sur la fiabilité et le temps moyen de défaillance (MTTF) qui doivent également être maintenus ou améliorés.

Les solutions de surveillance intelligentes sont un autre moteur important de la croissance du stockage et une autre application affectée par les technologies de l’IA. Ici, les exigences divergent considérablement du centre de données traditionnel, les disques devant prendre en charge une plage de températures de 0 ° C à 70 ° C tout en fournissant d’excellents chiffres MTTF et des périodes de garantie acceptables. Les nouveaux systèmes de caméras fournissant des flux vidéo à plus haute résolution génèrent encore plus de données que jamais. Mais la technologie doit également garantir que ces données peuvent être écrites sans perte, tout en fournissant également un accès à ces données à des fins d’analyse par l’IA et d’autres applications de Big Data.

En dehors de la sphère des centres de données d’entreprise, les consommateurs et les petites et moyennes entreprises (PME) se sentent également dépassés par la quantité de données qu’ils doivent traiter. Cela va des photos et vidéos aux données d’entreprise et aux fichiers de conception pour des projets complexes. La gamme N300 de disques durs remplis d’hélium de Toshiba offre 16 To de stockage, permettant aux solutions NAS haute capacité d’être utilisées à la maison ou au bureau comme sauvegarde locale ou alternative aux solutions de stockage cloud. Il offre également un niveau de confidentialité amélioré à ceux qui ne souhaitent pas mettre toutes leurs données personnelles dans le cloud.

Ce qui est certain, c’est que la demande de stockage continuera de croître rapidement, au cours des 5 à 10 prochaines années. Les projets de Big Data ainsi que le marché naissant de l’IA constitueront une part importante de cette demande future car actuellement non prévisible et en cours de développement, comme dans le domaine de l’automobile et des appareils connectés en 5G, sans compter le développement et déploiement de nouvelles applications. Malgré les avancées prévues dans la technologie flash et la capacité de fabrication disponible, les SSD resteront un produit de luxe qui sera utilisé lorsque le budget pourra être justifié, même si le prix/To continuera de baisser. En effet, le prix/To des disques durs continuera également de baisser au même rythme. La technologie des disques durs est également en constante évolution et a encore des avancées et des améliorations à nous faire partager. En tant que tels, les disques durs continueront de répondre à la majeure partie des besoins de stockage, leurs améliorations en matière de consommation d’énergie contribueront également à leur attractivité. De plus, dans certaines configurations de stockage définies par RAID ou par logiciel, ils sont compétitifs ou plus performants que les SSD et ceci pour le même budget.

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Reference 1: IDC “Data Age 2025” whitepaper, November 2018

Reference 2: https://asia.nikkei.com/Spotlight/Toshiba-in-turmoil/Toshiba-Memory-s-9bn-plant-marks-fresh-start-with-Western-Digital

Reference 3: https://www.mdpi.com/2078-1547/6/1/117

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