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Panorama HDD 2024 : technologies et tendances

décembre 2023 par Rainer W. Kaese, Senior Manager Business Development Storage Products chez Toshiba Electronics Europe

Les disques durs (HDD) sont une technologie de stockage de données éprouvée et fiable qui a résisté à l’épreuve du temps. Des avantages essentiels tels que des capacités élevées et un faible coût par unité de capacité signifient qu’ils constituent une excellente base pour les stratégies de stockage de données dans diverses industries et applications telles que les centres de données, la surveillance, les jeux et le cloud computing.

Alors, quel avenir pour les disques durs ? Peuvent-ils conserver leur pertinence face aux autres solutions de stockage ? Nous examinons ici certaines des tendances importantes qui détermineront le rôle des disques durs à l’ère des données.

1. Trouver l’équilibre entre capacité et coût

Des efforts intenses de recherche et de développement ont été déployés pour garantir que les disques durs restent compétitifs à moyen terme. Récemment, Toshiba a lancé le MG10F de 22 To, un disque dur d’enregistrement magnétique conventionnel qui exploite une conception à 10 disques scellés à l’hélium, ajoutant une augmentation de capacité de 10 % à la gamme MG10 de 3,5 pouces. Mais il est important de noter que les ingénieurs ont réussi à intégrer plus de téraoctets dans le même facteur de forme et la même consommation d’énergie, pour à peu près le même coût. C’est un point critique. À l’heure actuelle, les disques durs maintiennent un écart de coût par capacité avec le stockage flash d’environ sept fois. Cet avantage reste la bouée de sauvetage du disque dur. Il ne sert à rien d’augmenter la capacité si les coûts augmentent de façon exponentielle. En effet, ces efforts signifient que les disques durs peuvent atteindre 40, voire 50 téraoctets, sans pour autant approcher des coûts comparables à ceux du stockage flash.

Deux autres facteurs doivent également être pris en compte. Premièrement, il faut une demande pour une capacité plus élevée – sans laquelle le développement de produits devient inutile. Ce moteur du marché est une certitude. Même si les disques durs atteignaient une capacité de 100 téraoctets, notre société axée sur les données signifie que nous la remplirions en un rien de temps. Deuxièmement, cela doit être techniquement réalisable. Toshiba continue d’investir dans la réalisation de ces avancées progressives, avec des équipes d’ingénieurs et de scientifiques des matériaux effectuant quotidiennement des tests de qualification et d’autres procédures. Cet effort se poursuit et se poursuivra tant que la demande de disques durs dotés de capacités plus élevées se poursuivra.

2. Répondre aux exigences de durabilité des opérateurs de centres de données

Les centres de données dépendent toujours des disques durs comme périphériques de stockage prédominants pour les installations hyperscale desservant le cloud. Ici, l’augmentation de capacité de 2 To mentionnée ci-dessus représente une avancée significative, car des capacités plus élevées dans le même facteur de forme offrent des avantages substantiels en termes d’espace rack dans des emplacements urbains souvent limités en espace. De plus en plus, les centres de données combinent des disques durs individuels via des techniques RAID (Redundant Array of Independent Disks) qui peuvent créer des solutions de stockage plus volumineuses et plus rapides. Il est courant de voir 24 disques durs intégrés dans une unité de logement, et ce chiffre devrait continuer à augmenter – peut-être entre 60 et 120.

La deuxième tendance significative dans les centres de données est la durabilité, et les disques durs peuvent faire la différence de deux manières distinctes. Premièrement, en ce qui concerne l’efficacité énergétique, si vous souhaitez faire tourner un disque de stockage à une certaine vitesse et y accéder à une vitesse spécifique, vous vous heurtez inévitablement aux lois de la physique, qui nécessitent généralement environ 10 watts par unité. La technologie à l’hélium lancée il y a plusieurs années a permis de réduire ce chiffre à environ 7 à 8 watts. Mais la seule façon de devenir plus économe en énergie est d’introduire plus de capacité pour ces 10 watts – ce que les progrès récents ont contribué à réaliser. En outre, les ingénieurs des centres de données réfléchissent à la manière d’utiliser le disque dur de manière à optimiser la consommation, éventuellement via des modes veille ou hors tension.

L’autre tendance notable en matière de durabilité est le recyclage. La première vague de déploiements de disques durs dans les centres de données pour le cloud a eu lieu il y a six ou sept ans, et ces composants arrivent désormais à la fin de leur cycle de vie et sont en cours de mise hors service. Les disques durs sont composés d’aluminium et de cuivre, ce qui les rend beaucoup plus faciles à recycler que d’autres composants et matériaux tels que les PCB, les puces et les plastiques. Par conséquent, nous espérons que les disques durs feront partie intégrante de l’économie circulaire basée sur des services tels que le recyclage et la réutilisation.

3. Fournir des conseils en solutions de stockage aux utilisateurs finaux

La plupart des disques durs sont destinés aux applications cloud et d’entreprise, et ces utilisateurs finaux attendent de plus en plus des fournisseurs de disques durs qu’ils agissent en tant que partenaires collaboratifs pour les aider à établir les meilleures technologies et configurations pour leurs déploiements spécifiques. Pour répondre à ce besoin, le laboratoire européen de disques durs de Toshiba peut combiner plusieurs combinaisons de disques durs pour tester le fonctionnement et les performances. Plus récemment, cela a vu l’installation d’un boîtier JBOD à chargement par le haut haute capacité avec 78 disques durs de 18 To, soit une capacité totale de 1,4 pétaoctets, connecté à un serveur. Cette infrastructure permet d’exercer un seul disque dur pour établir son taux de performances par Mo/sec. Ensuite, il est possible de passer à n’importe quelle combinaison des 78 unités, en les ajoutant progressivement et en mesurant avec précision les sorties totales. Avec les 78 disques durs actifs, les performances sont évaluées à près de 17 Go/s.

Cette infrastructure peut également être utilisée pour effectuer des calculs de compromis détaillés, aidant ainsi les utilisateurs finaux à choisir la configuration appropriée pour la tâche à accomplir. Sans cela, ils pourraient devoir investir dans leurs ports et disques durs comme échantillons de test, ce qui n’est pas toujours rentable. Les activités récentes du laboratoire Toshiba Electronics Europe ont permis de tester des combinaisons de disques durs d’une manière suffisamment rapide pour l’archivage de données, le streaming vidéo pour des données en ligne telles que les systèmes de navigation et l’exploitation de boutiques en ligne. Cette activité collaborative est cruciale pour les entreprises qui déploient des disques durs dans des applications à grande échelle, prolongeant ainsi la durée de vie de cette technologie en constante évolution.

4. Conserver la pertinence dans les applications de surveillance à forte écriture

Le secteur de la surveillance continue d’avoir des besoins élevés en matière de stockage de données, avec une tendance vers des flux vidéo de meilleure qualité, 24h/24 et 7j/7, pris en charge par un matériel abordable et suffisamment fiable pour garantir son fonctionnement. Historiquement, s’il était nécessaire d’avoir un élément de stockage à l’intérieur de l’appareil photo lui-même, il s’agissait généralement d’un composant flash, tandis que l’enregistreur central comprend souvent un ou plusieurs disques durs. Dans certaines régions du monde, comme l’Europe centrale, où les exigences du RGPD signifient que seule une petite quantité d’enregistrement peut être conservée pendant une courte période, les fournisseurs de systèmes peuvent également envisager d’utiliser un SSD de faible capacité pour ce stockage central, car cette petite capacité signifie il atteint la parité de coût avec le disque dur dans des scénarios spécifiques. Cependant, une telle configuration ne résout pas les défis liés aux opérations d’écriture intensive. Des cycles de dépassement élevés où les données ne peuvent être conservées que pendant quelques jours useraient rapidement un composant Flash. Il n’existe pas de telles contraintes pour les disques durs.

D’autres avantages sont également mis en avant. Les systèmes de surveillance traitent toujours des opérations d’écriture séquentielles, dans lesquelles les données sont écrites en continu. Les disques durs excellent en termes de performances d’écriture séquentielle, ce qui en fait la solution évidente pour la nature soutenue et séquentielle de l’enregistrement vidéo. De plus, les disques durs sont des périphériques de stockage non volatils qui conservent les données même lorsque l’alimentation est coupée. Il s’agit d’une considération essentielle pour les systèmes de surveillance, où l’intégrité et la préservation des données sont requises en cas de panne de courant ou d’arrêts inattendus du système. À terme, les disques durs continueront donc à jouer un rôle important dans la surveillance.

Maintenir un rôle futur pour les disques durs

Il est donc clair que les disques durs ont un bel avenir devant eux. Toshiba reste déterminé à investir dans la recherche et le développement pour générer des progrès progressifs tout en augmentant sa capacité de production pour répondre à la demande. Et c’est grâce à une collaboration continue avec les fournisseurs d’équipements de centres de données, les intégrateurs de systèmes de surveillance et les équipementiers informatiques que les disques durs continueront à jouer un rôle central à l’ère des données.


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