4 opslagtrends in 2023 – Wat met HDD’s?

De totale hoeveelheid gegenereerde en vervolgens opgeslagen gegevens zijn in de afgelopen tien jaar exponentieel toegenomen, veel meer dan iemand zich in het verleden had kunnen voorstellen. Bovendien blijft het toenemen. Alleen op SDD’s vertrouwen zou eenvoudigweg niet mogelijk zijn. Ten eerste zouden de hoeveelheden SDD’s die worden geproduceerd de vraag niet kunnen bijhouden. Ten tweede zijn ze niet zuinig genoeg voor veel van de meer kostengevoelige toepassingen waarvoor grootschalige gegevensopslag nodig is.

Technologische innovaties voor harde schijven

Voortdurende technische ontwikkelingen helpen HDD’s concurrerend te houden. De invoering van met helium gevulde oplossingen is bijvoorbeeld cruciaal geweest. Doordat de schijven zich in een met helium (een licht, homogeen gas) gevulde behuizing bevinden in plaats van in lucht, is er minder wrijving wanneer de schijven draaien. Bijgevolg worden turbulentieproblemen beperkt en kan de dikte van de schijven aanzienlijk worden verminderd. De mogelijkheid om meer van dergelijke dunnere schijven in te zetten, leidt tot een grotere opslagcapaciteit. De afgelopen 12 maanden heeft Toshiba de baanbrekende MG10-serie harde schijven met 10 platen geïntroduceerd. Deze schijven met een vormfactor van 3,5 inch hebben een capaciteit van 20 TB. Verbeteringen aan de lees- en schrijfkoppen hebben hier ook aan bijgedragen. De opslagdichtheid van harde schijven kan nu met 2 TB per jaar toenemen, zodat er in de nabije toekomst oplossingen met een capaciteit van 22 TB en 24 TB zullen komen.

4 opkomende opslagtrends

Naast de zojuist beschreven technologische vooruitgang zijn er verschillende belangrijke onderliggende invloeden die van invloed zijn op de mondiale markt voor gegevensopslag. Hier volgen enkele van de meest prominente:

Opstartschijven

Wat betreft client/PC en opstartschijven zijn HDD’s inderdaad op grote schaal vervangen door SSD’s. Met name de compacte M.2-vormfactor met NVM-e-interface is ingeburgerd in draagbare computerapparatuur en smartphone handsets. Wel moet worden erkend dat geschikte SSD’s per capaciteitseenheid nog steeds ongeveer 4x zo duur zijn als harde schijven (een SSD van 500 GB heeft een prijskaartje dat overeenkomt met een harde schijf van 2 TB). Daarom worden goedkope pc-systemen met hogere geheugenvereisten nog steeds uitgerust met harde schijven.

Online-opslag

Een grotere nadruk op online-opslag is iets wat al enkele jaren te zien is. De moderne samenleving heeft toegang tot een steeds grotere verscheidenheid aan cloud-platforms en doet dat steeds vaker. Dit kan zijn voor het streamen van entertainment content (zoals muziek of films), maar ook voor e-commerce, gaming en sociale media activiteiten. Een andere factor in dit verband is de grotere verspreiding van telewerken. Alle gegevens die voor dergelijke doeleinden nodig zijn, bevinden zich in grote datacentra, die hoofdzakelijk HDD’s als opslagmedium gebruiken. De optimalisering van de verwerkingssnelheid speelt een steeds belangrijkere rol. Hoewel individuele harde schijven vrij traag zijn in vergelijking met SSD’s, betekent de koppeling van grote aantallen harde schijven dat relatief hoge snelheden kunnen worden bereikt. Terwijl opslagoplossingen vroeger meestal bestonden uit arrays met maximaal 24 harde schijven die in één behuizing waren geïntegreerd en door een hostcomputer werden beheerd, zijn er tegenwoordig configuraties met 60 of meer schijven in één eenheid – waardoor veel grotere hoeveelheden gegevens kunnen worden verwerkt. De uitdaging hier is echter het schalen van de totale verwerkingssnelheid. Met 24 harde schijven, die elk ongeveer 280 MB/s kunnen overbrengen, zijn de 8 GB/s mogelijkheden van de adapterkaart met 8x PCI-Express Gen3 host interface lanes voldoende voor de theoretische 24x 280 MB/s = 6,7 GB/s naar het hostsysteem en naar het netwerk. Maar met het vooruitzicht dat er maar liefst 60 schijven bij betrokken zijn, komen bijna 17GB/s totale prestaties beschikbaar – mits het knelpunt kan worden overwonnen. Met de invoering van PCI-Express Gen4 technologie kan bijna 16 GB/s worden bereikt over de 8 interface lanes. Voor verdere verhogingen komen nu adapterkaarten met 16x PCI-Express Gen4 lanes beschikbaar. Deze hebben een limiet van ongeveer 31 GB/s, wat meer dan voldoende is, zelfs voor configuraties waarbij 100 HDD’s in het systeem zijn opgenomen.

Duurzaamheid

Datacenteroperaties duurzamer en betrouwbaarder maken is een gebied waarop HDD’s een belangrijke rol kunnen spelen. Er is toenemende bezorgdheid over de gevolgen van dergelijke faciliteiten voor het milieu, vanwege de enorme hoeveelheden stroom die ze verbruiken. Toshiba heeft uitgebreide tests uitgevoerd op de high-density JBOD-oplossingen van OEM-partners (gebaseerd op arrays van onze 18 TB harde schijven voor bedrijven) om de kracht van hun groene geloofsbrieven te valideren. De tests tonen aan dat datacenterlocaties HDD-technologie kunnen implementeren waarmee kan worden voldaan aan de behoefte aan meer gegevensopslagbronnen, terwijl toch de niveaus van energie-efficiëntie behouden blijven die de ambitieuze routekaarten van deze sector voorschrijven. Ook moet worden vermeld dat de opname van temperatuursensoren in harde schijven voor ondernemingen betekent dat de omstandigheden beter kunnen worden gecontroleerd en dat de levensduur van de harde schijven dus toeneemt.

Opslag voor bewakingscamera’s

Wat de opslag van bewakingsgegevens betreft, zijn er nu veel meer camera’s met een hogere resolutie. Om al deze videostromen met hoge resolutie aan te kunnen, zijn HDD-oplossingen van de volgende generatie nodig. Aangezien in het algemeen een 24/7 werking wordt voorgeschreven, zelfs in zware werkomstandigheden, moeten deze robuust genoeg zijn om altijd betrouwbaar te kunnen werken. Naast de mogelijkheid om betrouwbare, voor prestaties geoptimaliseerde oplossingen te kopen, is een andere belangrijke prioriteit voor klanten in deze sector dat de bijbehorende totale eigendomskosten (TCO) tot een absoluut minimum kunnen worden beperkt. De Toshiba S300 en S300 Pro hebben beide hun effectiviteit bewezen in de context van bewakingstoepassingen en worden wereldwijd op grote schaal door klanten gebruikt. Ze zijn ontworpen voor maximaal 64 HD-videostreamingangen en hebben een bedrijfstemperatuurbereik van 0°C tot 70°C. Het beperken van het energieverbruik van het systeem is ook hier essentieel, zowel vanuit het oogpunt van operationele kosten als van duurzaamheid. Aangezien onze S300-schijven met een snelheid van 5400 tot 5700 RPM draaien, wordt de hoeveelheid energie die tijdens het opnemen wordt verbruikt, aanzienlijk verminderd. Dankzij de lagere wrijving van de met helium gevulde MG-serie bedrijfsschijven die zijn gericht op geavanceerde AI-gestuurde surveillance-analyses, kunnen deze schijven energiezuinig draaien met een snelheid van 7200 RPM.

Door de toenemende vraag en de aangekondigde technische vooruitgang wordt de groei van harde schijven zeker niet afgeremd. Daarom blijft Toshiba verder investeren in het verhogen van de productiecapaciteit. Ze blijven nauw samenwerken met leveranciers van datacenterapparatuur, integrators van bewakingssystemen en OEM’s van computers om zeer effectieve nieuwe oplossingen op de markt te brengen die echt onderscheidend zijn.