Spoločnosť Toshiba Electronics Europe predpovedá, aké budú trendy v oblasti ukladania dát v roku 2023

Kde budeme ukladať toľko údajov? Vďaka inžinierom a programátorom sa kapacita diskových jednotiek stále zväčšuje a ich spájanie do efektívnych úložných systémov je čoraz jednoduchšie. problémy, ktorým dnes čelíme, sa riešia ľahšie. Ale vzhľadom na predpovede rýchlo sa zrýchľujúceho generovania údajov strojmi, ako sú autonómne vozidlá a inteligentné továrne, a vzhľadom na to, že ľudia už vytvorili obrovské množstvo údajov vrátane záloh, budeme schopní vytvoriť dostatočné úložisko pre potreby nasledujúceho desaťročia?? Alebo budeme musieť zvážiť bezohľadnejší prístup a rozhodnúť sa, čo neukladať?

Autor: Reiner Kese, senior manažér pre rozvoj obchodu s úložiskami, Toshiba Electronics Europe

Vyváženie HDD a SSD vo svete rastúcich objemov dát

Globálna kapacita na ukladanie dát nielenže naďalej rastie, ale rastie aj rýchlejšie, než sa predpokladalo. Očakávalo sa, že podiel údajov uložených na diskoch flash a SSD sa bude zvyšovať, zatiaľ čo množstvo údajov uložených na pevných diskoch a magnetických páskach sa bude znižovať. Dnes je však jasné, že všetky tri technológie sa stále vyvíjajú, jednoducho preto, že je potrebná veľká kapacita úložiska. Môžeme predpokladať, že v roku 2023 budú 90 % kapacity typických aplikácií cloud computingu zabezpečovať pevné disky, možno čiastočne magnetické pásky. A len 10 % budú poskytovať disky SSD. Ale pretože

Podnikové disky SSD stoja až desaťkrát viac na jednotku kapacity ako pevné disky, finančná investícia sa vyrovná, pričom 50 % peňazí sa vynaloží na pevné disky a rovnaká suma na disky SSD. Úložné systémy ako HDD a SSD sú určené pre celé spektrum aplikácií. Niektoré z nich budú len s pamäťou flash, niektoré budú hybridné modely s pamäťou flash na ukladanie vyrovnávacej pamäte alebo horúcich dát a pevnými diskami na ukladanie studených a teplých dát a zvyšok budú servery založené výlučne na pevných diskoch.

Kapacita héliových HDD vzrastie na ~20 TB

Všetci traja hlavní výrobcovia teraz predstavili modely pevných diskov plnených héliom s kapacitou až 16 TB. Očakáva sa, že kapacita sa bude v nasledujúcich rokoch zvyšovať približne o 2 TB ročne, čo znamená, že pevné disky s kapacitou 20 TB by mali byť k dispozícii už začiatkom budúceho desaťročia. Tieto disky pravdepodobne stratia na hodnote, keď sa zvýši ich kapacita, ale neočakáva sa, že by sa výrazne zlepšili iné technické vlastnosti.

Jedinou výnimkou bude spotreba energie, ktorá sa zníži vďaka použitiu hélia. Zatiaľ čo 3,5-palcové pevné disky plnené vzduchom pracujúce pri 7200 otáčkach za minútu odoberajú pri zaťažení relatívne konštantný príkon 11 W, pevné disky plnené héliom odoberajú bez ohľadu na kapacitu približne 6-7 W. Je to dôsledok nižšieho trenia v dôsledku ľahkosti hélia. Rozširovanie héliových pevných diskov tak pomôže riešiť rastúcu spotrebu energie v dátových centrách.

Každý watt energie ušetrený týmito diskami znižuje množstvo energie potrebnej na prevádzku dátového centra a tiež znižuje množstvo odvádzaného tepla, čím sa chladenie stáva úspornejším. Ďalší účinok zníženia teploty: héliové pohony majú v nepretržitej prevádzke vyššiu spoľahlivosť ako pohony plnené vzduchom. To vedie k oveľa menšiemu počtu porúch a dlhšej životnosti. Hustota úložiska sa ešte zvýši vďaka technológiám, ako je mikrovlnný magnetický záznam MAMR , ktorý bude integrovaný do záznamových hláv pevného disku.

Architektúra úložiska

V sektore regálových skladov s horným nakladaním môžeme očakávať ďalší rast z dôvodu požiadaviek na zvýšenie kapacity. Hoci sa 60 políčok 4U stalo štandardom, objavili sa skrine s podporou 78 až 110 políčok pre 3,5″ HDD. Namiesto hardvérového RAID je možné tento počet diskov konfigurovať pomocou softvérových riešení. Moderné softvérovo definované úložiská budú naďalej dominovať spolu so škálovateľnými projektmi, ako sú klastre Ceph, kde sa viacero úložných serverov spája do väčších celkov. Tu už ochranu údajov nezabezpečujú redundantné pevné disky na serveri. Namiesto toho sa prebytok realizuje prostredníctvom uzlov servera na ukladanie dát, ktoré sú k dispozícii v sieti serverov.

Explozívny nárast hustoty údajov

Už dnes ľudia generujú obrovské množstvo údajov. Vzhľadom na to, že tieto údaje sa potom kopírujú do dátových centier a cloudu, len sa zvyšuje množstvo potrebného úložného priestoru. Množstvo údajov, ktoré dnes stroje generujú, je pomerne malé. To sa však od roku 2023 zmení, pretože riešenia a technológie, ako sú autonómne autá, inteligentné továrne, internet vecí IoT a automatizácia domácností, prinesú ďalšie

dátové toky, ktoré sa budú musieť ukladať. Očakávaná skladovacia kapacita je taká veľká, že je potrebné vážne prehodnotiť súčasnú filozofiu skladovania. Krutá realita je taká, že údaje musíme analyzovať ešte pred ich uložením, aby sme určili, ktoré z nich sú skutočne dôležité a nemožno ich vymazať.

Umelá inteligencia, hlboké učenie a blockchain

Nové počítačové aplikácie, ako je umelá inteligencia, hlboké učenie a blockchain, výrazne zvýšili požiadavky na výkon dátových systémov. Môžeme očakávať, že tieto technológie budú generovať oveľa viac údajov a budú si vyžadovať riešenia na ukladanie. V súčasnosti nie je presne jasné, aký vplyv budú mať na požiadavky na ukladanie, pretože o samotných aplikáciách a spôsobe ich implementácie nie je dostatok informácií. S blížiacim sa rokom 2023 a novým desaťročím však bude všetko jasnejšie. Už teraz je jasné, že tieto technológie ešte viac zvýšia množstvo uložených údajov.