На накопители приходится значительная доля углеродных выбросов и энергозатрат IT-индустрии. Как сообщает портал IEEE Spectrum, эксперты уверены — в обозримом будущем обеспечить экологическую безопасность и экономическую эффективность хранения можно с помощью технологии хранения информации на магнитных лентах.

По данным экспертов, в 2019 году 60 % всех данных были «холодными», т.е. редко востребованными, но всё ещё очень важными. Полный переход на ленточные накопители (LTO) для таких данных позволит снизить не только выбросы CO₂, но и улучшить экономические показатели. По некоторым оценкам, при переходе на LTO мировые выбросы углекислого газа, связанные с накопителями, снизятся на 58 % или на 79 млн т.

Источник изображения: Brad Johns Consulting

Потребность в накопителях только растёт, и уже в 2025 году, по данным IDC, придётся хранить 17 Збайт данных. Как выяснили IDC совместно с Seagate, в 2021 году 62 % данных хранились на HDD, 9 % на SSD и 15 % — на LTO. Хотя HDD объективно удобнее и значительно быстрее LTO, средний срок эксплуатации жёстких дисков составляет всего 5 лет, в течение которых генерируется эквивалент 2,55 кг CO₂ на 1 Тбайт ежегодно. Для ленточных хранилищ этот показатель составляет всего 0,07 кг/год.

При переходе на LTO снизятся и объёмы электронных отходов. Если HDD в среднем работают 5 лет, то ленточные накопители — 10; поэтому их придётся менять вдвое реже. Например, если ЦОД хранит 100 Пбайт данных в течение 10 лет, то использование HDD приведёт к появлению 7,4 т электронных отходов. Если 60 % информации перенести на ленты, отходов станет меньше на 51 % — 3,6 т. Таким образом, по ряду параметров ленточные накопители будут предпочтительнее HDD ещё минимум десятилетие.

Источник изображения: Brad Johns Consulting

Финансовая выгода такого подхода тоже очевидна. По оценкам Fujifilm, хранение 100 Пбайт обойдётся в $17 707 468, тогда как при переносе 60 % данных на ленты стоимость хранения снизится до $9 476 339. И если крупные операторы активно закупают LTO, то для многих других верная оценка того, какие именно данные являются «холодными», является непростой и дорогой задачей — это одна из причин медленного отказа от HDD в пользу ленточных решений в малых ЦОД.

Тем не менее, будущее ленточных накопителей остаётся под вопросом. Хотя у них пока имеется конкурентное преимущество перед жёсткими дисками, уже ведутся разработки накопителей нового типа. Впрочем, технологии LTO тоже не стоят на месте. Так, в начале года Western Digital предложила новый тип накопителей — высокоинтегрированный LTO-картридж в корпусе HDD.

Аналитики Coughlin Associates, по сообщению ресурса Blocks & Files, обнародовали свежий прогноз по развитию рынка накопителей до 2028 года. В рассмотрение берутся устройства разных типов — HDD, SSD и LTO. Аналитики полагают, что, несмотря на рост спроса на SSD и снижение их стоимости в пересчёте на Гбайт хранимой информации, продажи HDD также будут уверенно увеличиваться.

Ранее компания Pure Storage, специализирующаяся на разработке All-Flash СХД, заявила, что дни HDD якобы сочтены, а новые устройства данного типа не будут продаваться после 2028 года. Однако эксперты Coughlin Associates полагают, что это не так: рынок HDD продолжит развиваться.

Источник изображений: Coughlin Associates

В частности, в отчёте Coughlin Associates приводятся несколько диаграмм, на которых показано, что в обозримом будущем продолжит увеличиваться спрос как на SSD, так и на HDD. Этому, по мнению аналитиков, будут способствовать приложения ИИ, Интернет вещей, новые мультимедийные сервисы, а также различные платформы (включая медицинские), которым требуется хранения и обработка больших массивов данных.

На одной из диаграмм показаны прогнозные поставки HDD в штучном выражении (жёлтый цвет соответствует LFF, синий — SFF) — несмотря на спад в предыдущие годы, до 2028-го ожидается рост отгрузок. «Мы прогнозируем удвоение спроса на головки и пластины [для HDD] к 2028 году на основании того предположения, что восстановление рынка Nearline-накопителей начнётся в конце 2023-го или в начале 2024 года», — говорится в исследовании Coughlin Associates.

При этом ёмкость жёстких дисков — как отдельных накопителей, так и суммарная отгруженная — будет только увеличиваться, причём довольно быстро. И Seagate, и Western Digital выпускают накопители с записью с энергетической поддержкой, что позволяет увеличить плотность хранения данных.

Компания Western Digital, по сообщению ресурса Tom's Hardware, вскоре начнёт пробные поставки жёстких дисков вместимостью 28 Тбайт, предназначенных для использования в крупных ЦОД. Этим накопителям предстоит конкурировать с дисками Seagate на 32 Тбайт, в которых применяется технология магнитной записи с подогревом (HAMR)

Новые устройства Western Digital относятся к nearline-решениям. В основу HDD на 28 Тбайт положена технология энергосберегающей перпендикулярной магнитной записи (ePMR) второго поколения с усовершенствованными записывающими головками. Данное решение позволяет добиться более высокой плотности хранения информации по сравнению со стандартной методикой PMR.

Источник изображения: Western Digital

Кроме того, в изделиях задействована технология черепичной магнитной записи нового поколения UltraSMR. Она повышает плотность хранения данных на 20 % по сравнению с методикой традиционной магнитной записи (CMR).

«Мы собираемся начать пробные отгрузки диска UltraSMR ёмкостью 28 Тбайт. Этот передовой продукт основан на успехе наших технологий ePMR и UltraSMR, функциональность и надёжность которых пользуется доверием клиентов по всему миру», — отметил Дэвид Гекелер (David Goeckeler), исполнительный директор Western Digital.

Компания уже поставляет накопители UltraSMR вместимостью 26 Тбайт. Процесс квалификации этих изделий занял значительное время, поскольку гиперскейлерам требовалось оценить поведение и производительность устройств, выполненных по новой технологии. Дело в том, что в UltraSMR используется целый набор аппаратных, микропрограммных и программных инноваций.

Поскольку жёсткие диски Western Digital на базе HAMR появятся не раньше, чем через полтора года, компания намерена использовать комбинацию технологий ePMR 2 и UltraSMR, чтобы обеспечить более высокую вместимость накопителей в ближайшие кварталы.

Компания Western Digital представила отчёт о работе в последней четверти и 2023 финансовом году в целом, который был закрыт 30 июня. По ключевым показателям зафиксирована отрицательная динамика, а продажи накопителей для облачных платформ резко снизились.

Выручка Western Digital за трёхмесячный период составила $2,67 млрд. Это на 41 % меньше прошлогоднего результата, когда компания получила $4,53 млрд. Чистые квартальные убытки достигли $715 млн. Для сравнения: в IV квартале предыдущего финансового года была зафиксирована чистая прибыль в размере $301 млн.

Источник изображения: Western Digital

По итогам года в целом Western Digital получила $12,32 млрд против $18,79 млрд в 2022-м: падение оказалось на уровне 34 %. При этом компания понесла чистые убытки в размере $1,71 млрд, тогда как годом ранее была показана чистая прибыль в $1,50 млрд.

В облачном сегменте квартальные продажи рухнули в годовом исчислении на 53 % — с $2,10 млрд до $994 млн. В течение закрытого финансового года такие решения принесли $5,25 млрд — это на 34 % меньше результата за предыдущий год, составлявшего $8,02 млрд. При этом на изделия для облачных систем пришлось 37 % от всей квартальной выручки и 43 % от годовой.

В течение квартала Western Digital выручила $1,04 млрд благодаря поставкам клиентских накопителей против $1,64 млрд годом ранее: падение по данному направлению — 37 %. Годовая выручка от продаж таких устройств обвалилась на 39 % — с $7,08 млрд до $4,33 млрд. 

Компания Seagate начала получать выручку от коммерческих СХД Corvault, в которых применяются HDD с технологией магнитной записи с подогревом (HAMR), сообщает ресурс Tom’s Hardware. Массовые поставки таких накопителей отдельно от систем хранения будут организованы в 2024 году.

Как говорилось ранее, к концу 2023-го Seagate анонсирует HAMR-изделия вместимостью 32 Тбайт. В 2024–2025 гг. появятся HDD ёмкостью 36 и 40 Тбайт, а на 2026 год намечен выпуск накопителей с технологией HAMR, которые смогут хранить 50 Тбайт информации.

«В течение июня, как и планировалось, мы начали коммерческие поставки нашей первой системы Corvault на базе HAMR. Ожидаем более широкой доступности этих систем к концу 2023 календарного года», — сказал Джанлука Романо (Gianluca Romano), финансовый директор Seagate.

Источник изображения: Seagate

Также Seagate поставляет образцы HAMR HDD вместимостью «более 30 Тбайт» гиперскейлерам для тестирования и оценки производительности и надёжности. Ожидается, что массовое внедрение таких устройств позволит поднять плотность хранения данных в составе облачных платформ.

Вместе с тем HAMR-накопители потребляют несколько больше энергии по сравнению с изделиями, использующими технологии перпендикулярной магнитной записи (PMR) и черепичной записи (SMR). Поэтому операторам дата-центров необходимо учитывать увеличение энергозатрат.

Seagate также подтвердила планы по выпуску накопителей PMR и SMR нового поколения. В частности, в скором времени появятся HDD вместимостью 24 Тбайт на базе PMR, после чего компания выпустит диск на 28 Тбайт, использующий SMR.

Во II квартале 2023 года, по оценкам TrendFocus, в глобальном масштабе было поставлено от 30,8 млн до 32,2 млн HDD. Для сравнения: годом ранее отгрузки равнялись 38,6 млн единиц. Таким образом, за год зафиксировано падение примерно на 20,2 %.

TrendFocus рассматривает несколько сегментов отрасли HDD. Это nearline-устройства (LFF), диски для критических приложений (10k RPM SFF), изделия для клиентских компьютеров и потребительской электроники.

Источник изображения: pixabay.com

Отмечается, что в течение II квартала 2023 года по всему миру было отгружено около 9,5 млн nearline-решений суммарной вместимостью примерно 136 Эбайт. Это на 45 % меньше по сравнению с прошлогодним результатом. На все прочие типы HDD пришлось около 22 млн штук — это на 17 % меньше по сравнению со II четвертью 2022 года, когда продажи оценивались в 26,2 млн единиц.

С апреля по июнь включительно было реализовано от 11,5 до 11,9 млн накопителей формата LFF для настольных ПК и потребительской электроники. Годом ранее поставки таких устройств равнялись 14,23 млн штук. В сегменте SFF-накопителей зафиксированы отгрузки немногим менее 9 млн единиц против 9,97 млн штук годом ранее.

По оценкам, доля Seagate в общем объёме поставок HDD во II квартале 2023 года составила 44,5 % — такой же результат был зафиксирован годом ранее. У Western Digital показатель составил 38,0 % против 36,9 % во II четверти 2022 года. У Toshiba значение в годовом исчислении сократилось с 18,6 % до 17,5 %.

Компания Seagate, по сообщению ресурса Blocks & Files, будет комплектовать интеллектуальную блочную СХД Exos Corvault накопителями, выполненными по технологии магнитной записи с подогревом (HAMR). Это позволит значительно увеличить суммарную вместимость.

Exos Corvault использует платформу с уровнем доступности данных 99,999 %. Технология автономного восстановления накопителей (ADR) снижает необходимость вмешательства со стороны человека и сокращает количество отходов благодаря автоматическому восстановлению накопителей «на лету».

Источник изображения: Seagate

Система, выполненная в формате 4U, вмещает 106 накопителей LFF. В настоящее время применяются HDD вместимостью до 20 Тбайт, что в сумме даёт до 2,12 Пбайт пространства. После перевода на HAMR-накопители станет возможно использование HDD ёмкостью 32 Тбайт. Таким образом, общая вместимость поднимется до 3,37 Пбайт, то есть, возрастёт на 59 %. Более того, в планы Seagate входит выпуск HAMR-устройств ёмкостью 36, 40 и 50 Тбайт. По сути, Exos Corvault будет наращивать вместимость на 0,5 Пбайт в год.

Кроме того, как сообщается, СХД получит усовершенствованный механизм ADR, обеспечивающий доступность накопителей даже во время восстановления. Технология ADR в большинстве случаев позволяет вернуть диск в надёжное рабочее состояние путём перенастройки для обхода сбойных компонентов.

Компания Seagate Technology, по сообщению Tom’s Hardware, раскрыла планы по выпуску HDD большой ёмкости, которые будут использоваться гиперскейлерами и операторами облачных платформ. Seagate готовит накопители, использующие технологии перпендикулярной магнитной записи (PMR), черепичной записи (SMR) и магнитной записи с подогревом (HAMR).

В течение ближайших месяцев компания анонсирует HDD вместимостью 24 Тбайт на базе PMR. Это будет последнее устройство Seagate с технологией перпендикулярной магнитной записи. Позднее появится 28-Тбайт диск, использующий SMR.

Источник изображения: Seagate Technology

Массовое внедрение HAMR предусмотрено для накопителей вместимостью более 30 Тбайт. Так, к концу текущего года могут быть представлены HDD ёмкостью 32 Тбайт: они получат 10 пластин и 20 головок чтения/записи. Далее намечен выпуск ещё нескольких накопителей с аналогичной конструкцией, в частности, ёмкостью 36 и 40 Тбайт. Такие устройства дебютируют ориентировочно в 2024–2025 гг.

В 2026-м появится HDD вместимостью 50 Тбайт: он также получит 10 пластин. Отмечается, что Seagate уже располагает лабораторными образцами магнитных пластин ёмкостью 5 Тбайт.

По итогам III квартала 2023 финансового года, закончившегося 31 марта, Seagate поставила HDD общей ёмкостью 119 Эбайт. Для сравнения: годом ранее отгрузки равнялись 154 Эбайт. Средняя ёмкость HDD достигла 8,2 Тбайт.

Компания Synology официально анонсировала HDD семейства Plus, разработанные для использования в составе NAS и других систем, функционирующих в круглосуточном режиме. В серию включены варианты вместимостью 4, 6, 8 и 12 Тбайт, выполненные в LFF-формате.

Все новинки оснащены интерфейсом SATA-3, а в основу положена технология традиционной магнитной записи CMR. Объём буфера во всех случаях равен 256 Мбайт. Максимальная установившаяся скорость передачи данных достигает 240 Мбайт/с у старшей модификации и 202 Мбайт/с у трёх других. Средняя заявленная наработка на отказ (MTBF) — 1 млн часов.

Источник изображения: Synology

Скорость вращения шпинделя составляет 5400 об./мин. у моделей ёмкостью 4, 6 и 8 Тбайт: эти накопители имеют заполнение воздухом. У варианта ёмкостью 12 Тбайт герметичная камера заполнена гелием, а шпиндель вращается с частотой 7200 об/мин. Диапазон рабочих температур — от 0 до +65 °C и от +5 до +65 °C соответственно. Энергопотребление в режиме простоя варьируется от 3,4 до 5,07 Вт, под нагрузкой — от 4,85 до 8,33 Вт.

Все устройства рассчитаны на нагрузку до 180 Тбайт в год. Производитель предоставляет на HDD трёхлетнюю гарантию. Цена дисков вместимостью 4, 6, 8 и 12 Тбайт составляет $90, $150, $190 и $250.

Аналитики Trendfocus, по сообщению ресурса StorageNewsletter, подсчитали, что в I квартале 2023 года в глобальном масштабе было реализовано приблизительно 33,59 млн HDD разных типов. Это на 7,4 % меньше по сравнению с показателем за предыдущий квартал.

Если рассматривать отрасль в плане суммарной ёмкости реализованных HDD, то отгрузки в квартальном исчислении поднялись на 5 %, достигнув 236,69 Эбайт. В сегменте Nearline-накопителей продажи увеличились на 13 % — до 180 Эбайт.

Источник изображения: pixabay.com

Крупнейшим игроком мирового рынка HDD по итогам I четверти 2023 года стала Seagate, поставившая 14,56 млн устройств. Падение в квартальном исчислении — примерно 5,1 %. Суммарная вместимость реализованных накопителей Seagate составила 118,7 Эбайт (плюс 6 % квартал к кварталу), рыночная доля — 43,3 %.

На втором месте в рейтинге находится WDC с 12,66 млн отгруженных жёстких дисков — минус 1,8 % по сравнению с последней четвертью 2022-го. Общая ёмкость проданных HDD оценивается в 97,17 Эбайт — плюс 20 %. Доля WDC в I квартале 2023 года оказалась на уровне 37,7 %.

Замыкает тройку Toshiba с 6,37 млн отгруженных HDD и падением в 20,6 %. У этой компании суммарная вместимость поставленных дисков составила 20,82 Эбайт (падение около 35 %), рыночная доля — 19,0 %.