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Mar 25, 2024

¿Está obsoleta la unidad de disco duro? Flash frente a discos duros

El contenido y las recomendaciones de productos del Enterprise Storage Forum son editorialmente independientes. Podemos ganar dinero cuando hace clic en enlaces a nuestros socios. Aprende más. Cuando IBM fabricó la primera unidad de disco duro

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Cuando IBM fabricó la primera unidad de disco duro (HDD) hace unos 70 años, pesaba más de una tonelada y ofrecía sólo 3,75 MB de capacidad de almacenamiento. A pesar de los enormes avances en densidad de almacenamiento y rendimiento en los años posteriores, la memoria flash ha reemplazado a los HDD en el espacio de consumo en todas las computadoras portátiles y tabletas, excepto en las de gama más baja. Sin embargo, en la industria del almacenamiento empresarial, las unidades de disco duro siguen representando una gran parte del mercado.

Cada vez más, los expertos de la industria predicen que eso también cambiará pronto. En la Conferencia Pure//Accelerate de 2023, varios oradores predijeron la muerte inminente de las unidades de disco duro mecánicas. He aquí un resumen de cinco razones por las que el fin del HDD podría estar a la vista.

Cuando el flash comenzó a aparecer en las unidades de estado sólido (SSD) hace 10 años, esas unidades ofrecían capacidades de almacenamiento de alrededor de 512 GB, significativamente menos que las unidades de disco duro más grandes de 4 TB. Una década después, los HDD tienen un máximo de alrededor de 20 TB, mientras que los SSD están disponibles en capacidades superiores a 100 TB, aunque los SSD más pequeños y asequibles de 30 TB son más comunes.

El fundador y director visionario de Pure Storage, John Cosgrove, dijo que su empresa había abandonado el factor de forma SSD hace años y se había movido hacia los módulos Direct Flash (DFM). La compañía lanzó recientemente un DFM de 48 TB y programó el lanzamiento de un DFM de 75 TB a finales de este año, lo que permite entregar 1,5 petabytes (PB) en una matriz de tres unidades de rack (RU), o 30 PB en un solo sistema.

Con un DFM de 150 TB previsto para 2024 y una unidad de 300 TB para 2026, Cosgrove predice un módulo flash PB eventualmente. La hoja de ruta para la capacidad de HDD, por otro lado, llega a un callejón sin salida de alrededor de 40 TB para finales de la década.

"La brecha en la densidad de almacenamiento entre flash y disco se amplía año tras año", afirmó.

Aprender más acerca deSSD frente a HDD.

Otro problema de las unidades de disco duro mecánicas es que fallan. Están compuestos por piezas móviles y la fricción y el calor causan problemas. Algunos centros de datos muy grandes emplean personas sólo para cambiar servidores o discos que dejaron de funcionar.

Un estudio reciente encontró que la tasa de falla anualizada (AFR) de los HDD es del 1,37 por ciento. Compare eso con una tasa de fallas de por vida del 0,89 por ciento para los SSD con una vida útil estimada de alrededor de cinco a 10 años.

Los SSD se concibieron originalmente para alinearse con la arquitectura de HDD existente y se diseñaron para encajar en ranuras de HDD, para ser controlados por controladores de matriz de discos y para usar protocolos de HDD, lo que significaba que los proveedores de matrices flash estaban a merced de los fabricantes de SSD en lo que respecta a la velocidad de expansión, capacidad, densidad y precio. Al romper con esa restricción de diseño, la tasa de falla del DFM de Pure es una sexta parte de la de los SSD debido a un mejor nivel de desgaste y al uso de los controladores, la arquitectura flash y el sistema operativo Purity propios de la compañía.

Las unidades de disco duro no pueden competir.

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La sostenibilidad, que originalmente era un factor menor en la adquisición de TI, ahora es dominante. Virgin Media O2, la mayor empresa de telecomunicaciones del Reino Unido, considera que representa entre el 25 y el 30 por ciento de las decisiones de adquisiciones, frente al 1 por ciento hace apenas unos años. No hay comparación entre los discos duros y las unidades flash en lo que respecta al consumo de energía.

Ajit Sharma, gerente de optimización comercial de Virgin Media O2, dijo que su compañía redujo el uso de energía de su centro de datos en un 96 por ciento cuando cambió del disco a la memoria flash.

Los costos de energía en el Reino Unido han aumentado entre cinco y diez veces en los últimos dos años, y Virgin Media O2, que utiliza servicios de colocación para la mayoría de sus centros de datos, estaba experimentando un fuerte aumento en los gastos de energía. Al adoptar matrices flash, redujo drásticamente la huella de su centro de datos y logró avances significativos hacia su objetivo de ser neutral en carbono para 2040.

"Hemos eliminado 48.000 toneladas de desechos electrónicos al deshacernos de los discos duros", dijo Sharma. "Al ahorrar espacio, ya no necesitamos abrir nuevos centros de datos, ya que podemos incluir tanto en las instalaciones existentes".

No sólo es bueno para la empresa: es bueno para el medio ambiente. Según estimaciones, entre el 1 y el 1,5 por ciento de la energía planetaria se consume dentro de los centros de datos, y el almacenamiento representa casi una cuarta parte de ese total, casi todo procedente de discos duros. El cambio del disco al flash puede afectar enormemente el uso de energía del centro de datos y una gran reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

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Dado que la Inteligencia Artificial (IA) es una prioridad para muchas empresas, las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) se están implementando en cantidades récord. Las unidades centrales de procesamiento (CPU) también están empaquetando más núcleos y potencia de procesamiento en menos espacio que nunca.

Aplicaciones como el Metaverso, la simulación 3D y la transmisión de video, junto con los salarios de los científicos de datos y los especialistas en TI e inteligencia artificial altamente remunerados, significan un precio colosal. La infraestructura existente debe mantenerse al día para obtener el valor total de esas inversiones y, cada vez más, el disco no cumple con los requisitos.

Las unidades de disco duro son demasiado lentas. No pueden entregar datos con la suficiente rapidez. El segmento alto del mercado sirvió como el principal punto de entrada para la adopción del almacenamiento flash, que inicialmente se concibió como útil para un nivel muy pequeño de datos y cargas de trabajo de máxima prioridad. Pero ahora las empresas quieren analizar repositorios de datos cada vez más grandes y están recurriendo a flash para casos de uso que van mucho más allá del almacenamiento de primer nivel.

"Las GPU realmente costosas y los científicos de datos costosos necesitan el mayor rendimiento para maximizar su valor", afirmó Rob Lee, director tecnológico de Pure Storage. "La IA no es lugar para datos fríos, silos o discos".

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Basado en los costos de adquisición, mantenimiento y funcionamiento de medios durante tres años, el Director de Estrategia Técnica de Pure, Eric Burgener, dijo que el flash cuesta alrededor de 20 centavos por GB en los últimos DFM. Eso es comparable al costo de tres años de los discos duros empresariales de gama alta, dijo, cuando se considera la capacidad efectiva, ya que la mayoría de los proveedores de HDD dicen que no se debe almacenar más del 60 al 80 por ciento de la capacidad total de un disco.

Burgener dijo que la estimación de paridad de costos también tiene en cuenta que los sistemas HDD deben reemplazarse cada tres a cinco años, mientras que los sistemas flash tienen ciclos de vida esperados de hasta 10 años.

Si bien puede haber algunas matemáticas creativas en estos cálculos, el argumento de que los precios sin procesar de los discos por GB no deben compararse con los precios sin procesar de las memorias flash por GB, ya que sus costos de ciclo de vida son más altos, es convincente.

A medida que ambos avanzan hacia una paridad más obvia, la tecnología flash está lista para ir más allá del almacenamiento de nivel superior y tomar el almacenamiento de nivel medio de los proveedores de HDD. Burgener predice que para 2026, la memoria flash será lo suficientemente asequible como para eliminar la necesidad de disco incluso en los niveles más bajos de almacenamiento.

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El almacenamiento Flash NAND (el tipo utilizado en unidades flash USB, tarjetas de memoria y unidades de estado sólido) ya representa el 80 por ciento del mercado mundial de capacidad de almacenamiento. El 20 por ciento restante, que consiste en gran medida en almacenamiento empresarial, está amenazado. Así como los discos compactos reemplazaron a los discos de vinilo, las cintas de casete y los DVD reemplazaron a las cintas de video (sólo para ser reemplazados, a su vez, por los servicios de streaming), es probable que el flash reemplace a las unidades de disco duro. A medida que aumentan las capacidades y disminuyen los costos, las unidades de disco duro son una especie en peligro de extinción en todas las áreas de la tecnología.

Lea a continuación:Resumen de nuevos productos de la conferencia Pure//Accelerate 2023