Може би все още е рано да отписваме хард дисковете

Мненията относно бъдещето на хард дисковете са поляризирани и силно се различават. Има привърженици на SSD, които не виждат бъдеще в „остарялата“ HDD технология. Всъщност SSD се развиват много по-бързо: както по отношение на технологичния напредък, така и по отношение на цената. Ако екстраполираме сегашните темпове на развитие в индустрията, изглежда, че през следващите десетилетия SSD ще изместят HDD във всички области на приложение.

Само че поне засега на практика нищо подобно не се случва.

Плановете на производителите

Всъщност нещата в лагера на твърдите дискове не са чак толкова лоши. Така например Seagate възнамерява да започне масовото производство на 30TB хард дискове с използване на HAMR технологията през третото тримесечие на 2023 г. Първите образци вече са готови.

Термичният магнитен запис (HAMR) е хибридна технология за твърди дискове, която съчетава магнитно четене и магнитооптичен запис с „лазерно нагряване“ на магнитната повърхност. Технологията дава възможност за значително увеличаване на плътността на запис и за производството на 3,5-инчови HDD с капацитет 30-50 TB и повече, което всъщност виждаме в момента.

Тогава защо някои експерти твърдят, че твърдите дискове нямат бъдеще? Главният технически директор на производителя на флаш дискове Pure Storage наскоро заяви, че до 2028 г. на пазара няма да има никакви хард дискове. Според него причината е в разходите за експлоатация.

Разходите за експлоатация

Понастоящем HDD дисковете с голям капацитет са три пъти по-евтини от SSD дисковете. Така например хард дисковете с капацитет 4 TB са с цена около 70 евро, а флаш дисковете със същия капацитет струват приблизително 200 евро. Подобна е ситуацията с дисковете с капаците 8 TB – съответно 150 и 440 евро. Когато става дума за голямо хранилище със стотици дискове, изборът изглежда очевиден.

Но поради намаляването на цените на NAND паметта разликата между тях намалява. Освен това директорът на Pure Storage обяснява, че в дългосрочен план използването на SSD дискове вече е по-евтино, най-вече поради по-ниската им консумация на електрическа енергия в сравнение с HDD дисковете.

Дата центровете консумират около 3% от световното потребление на енергия, като около една трета от него се пада на системите за съхранение. Това са предимно твърдите дискове (HDD). Проблемът е, че през последните години цената на електроенергията в някои страни се увеличи пет и повече пъти.

Според Pure Storage собствениците на дата центровете постепенно ще преминат към SSD поради икономически причини. Причината е съвсем банална – да се намалят сметките за електроенергия. Според него след миграция от HDD към SSD консумацията на електроенергия намалява със сериозните 80-90%.

През изминалите няколко години статуквото беше, че SSD се използват като системни дискове в сървърите и персоналните компютри, а за съхранение на големи обеми данни се купуват твърди дискове с капацитет от десетки терабайти. Хард дисковете с малък капацитет вече се считат за остарели и не се използват в по-новите компютърни системи. Но ако икономиката продължи да се измества към SSD, бъдещето на HDD ще е незавидно.

Надеждността на SSD и HDD е приблизително еднаква. Само че SSD дисковете нямат движещи се части, така че по своята същност са по-малко податливи на износване и могат да бъдат по-надеждни в дългосрочен план.

От друга страна, при някои модели и партиди SSD има риск да получите ненадеждни контролери, които ще доведат до повреда на флаш диска само след няколко месеца или година.

Едно нещо е сигурно: търсенето на хранилища на данни само ще расте и краят на този процес не се вижда. Само погледнете най-новите модели за машинно обучение като ChatGPT, които са фокусирани върху генерирането на съдържание, и можете да си представите бъдеще, в което 99% от цялото аудио/видео съдържание се генерира автоматично. Очевидно е, че потокът от подобно съдържание ще бъде с порядъци по-голям от този, който хората самостоятелно създават.

Но каквото и да казваме, факт е, че търсенето на дискови хранилища непрекъснато расте и явно ще продължава да расте.

Прогнозата за близкото бъдеще

Производителите на хард дискове вече усвоиха HAMR технологията и имат големи очаквания към нея, така че слуховете за предстоящата смърт на хард дисковете изглеждат твърде преувеличени. Аналитичните компании също не виждат подобно развитие на нещата. Gartner прогнозира, че до 2026 г. SSD дисковете ще представляват 32% от всички продажби на HDD/SSD (по отношение на общия брой екзабайти) на пазара.

След четири години повече от 95% от продаваните хард дискове ще бъдат 3,5-инчови дискове с голям капацитет, а SSD ще изместят хард дисковете от всички други категории, включително лаптопи, десктоп компютри и външни дискове.

Интересно е, че носталгията по шума на твърдите дискове в лаптопите и настолните компютри вече доведе до доста странни ретро проекти от типа „Направи си сам“ като например HDD Clicker, при който платката с високоговорителя трещи и щрака при достъпа до данните от SSD, подобно на старите твърди дискове в лаптопите.

Gartner прогнозира, че продажбите на хард дискове по обем (в екзабайти) ще нарастват с 16% годишно, а по количество (в бройки) – с 15% годишно. В крайна сметка след няколко години основната ниша за HDD ще бъдат масивните хранилища за съхранение на данни от типа nearline storage, каквито често се използват в различните сървърни хранилища.

Всъщност всички останали пазарни сегменти на твърдите дискове постепенно се превръщат в малки ниши и Gartner прогнозира, че производителите Seagate, Toshiba и Western Digital ще напуснат някои от тези пазарни сегменти, тъй като производството за тях ще стане нерентабилно. Въпреки това, твърдите дискове са твърдо залегнали в сървърите и работните станции, особено след излизането на най-новите 20TB модели с висока плътност, които показват неочаквано висока производителност (скорост на четене от порядъка на 235MB/s).

В същото време SSD технологиите се развиват с по-бързи темпове. Samsung например прогнозира излизането на SSD с капацитет 1 петабайт (1024 TB) през следващото десетилетие.

Тъй като SSD дисковете са по-енергийно ефективни в дългосрочен план, до голяма степен бъдещето на пазара за съхранение на данни ще се определя от цената на електроенергията: ще продължи ли да се покачва или е преминала своя пик? От това зависят икономическите изчисления на дата центровете и съответно, решението дали SSD или HDD са по-рентабилни в дългосрочен план.