Lorsque IBM a fabriqué le premier disque dur il y a environ 70 ans, celui-ci pesait plus d’une tonne et offrait une capacité de stockage de seulement 3,75 Mo. Malgré les énormes progrès réalisés depuis en matière de densité et de performances de stockage, la mémoire flash a remplacé les disques durs dans l’électronique grand public, à l’exception des ordinateurs portables et tablettes d’entrée de gamme. Dans le secteur du stockage d’entreprise, en revanche, les disques durs représentent toujours une part importante du marché.
De plus en plus, les experts du secteur prédisent que cela changera bientôt aussi. Lors de la conférence Pure//Accelerate 2023, plusieurs intervenants ont prédit la mort imminente des disques durs mécaniques. Voici un récapitulatif de cinq raisons pour lesquelles la fin des disques durs pourrait être proche.
Capacité des disques durs contre capacité de la mémoire flash
Lorsque la mémoire flash a commencé à apparaître dans les disques SSD il y a 10 ans, ces derniers offraient des capacités de stockage d’environ 512 Go, soit nettement moins que les disques durs de 4 To les plus capacitaires. Dix ans plus tard, les disques durs plafonnent autour de 20 To, tandis que les SSD sont disponibles dans des capacités supérieures à 100 To, même si les SSD de 30 To, plus petits et plus abordables, sont plus courants.
John Cosgrove, fondateur et Chief Visionary Officer de Pure Storage, a déclaré que son entreprise avait abandonné le format SSD depuis des années pour se tourner vers les Direct Flash Modules (DFM). L’entreprise a récemment lancé un DFM de 48 To DFM et programmé la sortie d’un DFM de 75 To plus tard cette année, ce qui permet de fournir 1,5 pétaoctet (Po) dans une baie de trois unités de rack (U), ou 30 Po dans un seul système.
Avec un DFM de 150 To prévu en 2024 et une unité de 300 To d’ici 2026, Cosgrove prévoit à terme un module flash de plusieurs pétaoctets. La feuille de route des capacités des disques durs, en revanche, s’arrête autour de 40 To à la fin de la décennie.
« L’écart de densité de stockage entre la mémoire flash et les disques se creuse d’année en année », a-t-il déclaré.
En savoir plus sur les SSD contre les disques durs.
Taux de défaillance des disques durs
Les disques durs mécaniques posent un autre problème : ils tombent en panne. Ils sont constitués de pièces mobiles, et les frottements ainsi que la chaleur provoquent des problèmes. Certains très grands centres de données emploient des personnes uniquement pour remplacer les serveurs ou les disques qui ont cessé de fonctionner.
Une étude récente a établi le taux de défaillance annualisé (AFR) des disques durs à 1,37 %. À comparer au taux de défaillance sur la durée de vie de 0,89 % des SSD, dont la durée de vie estimée est d’environ cinq à dix ans.
Les SSD ont été conçus à l’origine pour s’aligner sur l’architecture existante des disques durs et pour s’insérer dans leurs logements, être contrôlés par des contrôleurs de baies de disques et utiliser leurs protocoles, ce qui signifiait que les fournisseurs de baies flash dépendaient des fabricants de SSD pour le rythme d’expansion, la capacité, la densité et le prix. En rompant avec cette contrainte de conception, le taux de défaillance des DFM de Pure est six fois inférieur à celui des SSD grâce à une meilleure gestion de l’usure et à l’utilisation des contrôleurs, de l’architecture flash et du système d’exploitation Purity de l’entreprise.
Les disques durs ne peuvent pas rivaliser.
En savoir plus sur la durée de vie d’un SSD.
Développement durable : disques durs contre mémoire flash
À l’origine un facteur secondaire dans les achats informatiques, le développement durable est désormais déterminant. Virgin Media O2, le plus grand opérateur télécom du Royaume-Uni, estime qu’il représente 25 à 30 % des décisions d’achat, contre 1 % il y a seulement quelques années. En matière de consommation énergétique, il n’y a pas de comparaison entre les disques durs et les supports flash.
Ajit Sharma, Business Optimization Manager chez Virgin Media O2, a déclaré que son entreprise avait réduit de 96 % la consommation électrique de ses centres de données en passant des disques à la mémoire flash.
Le coût de l’électricité au Royaume-Uni a été multiplié par cinq à dix au cours des deux dernières années, et Virgin Media O2— qui utilise des services de colocation pour la plupart de ses centres de données — voyait ses dépenses énergétiques augmenter fortement. En adoptant des baies flash, l’entreprise a considérablement réduit l’empreinte de ses centres de données et réalisé des progrès importants vers son objectif de neutralité carbone d’ici 2040.
« Nous avons éliminé 48 000 tonnes de déchets électroniques en abandonnant les disques durs », a déclaré Sharma. « En économisant de l’espace, nous n’avons plus besoin d’ouvrir de nouveaux centres de données, car nous pouvons concentrer tellement plus d’équipements dans les installations existantes. »
Ce n’est pas seulement bon pour l’entreprise : c’est aussi bon pour l’environnement. Selon les estimations, 1 à 1,5 % de l’énergie consommée à l’échelle de la planète l’est à l’intérieur des centres de données, et le stockage représente près d’un quart de ce total, presque entièrement en raison des disques durs. Passer des disques à la mémoire flash peut réduire considérablement la consommation énergétique des centres de données et les émissions de gaz à effet de serre.
En savoir plus sur le stockage flash contre les SSD.
Tirer parti des actifs existants
Alors que l’intelligence artificielle (IA) est au cœur des préoccupations de nombreuses entreprises, les processeurs graphiques (GPU) sont déployés en nombre record. Les processeurs centraux (CPU) intègrent eux aussi plus de cœurs et de puissance de calcul dans un espace plus réduit que jamais.
Des applications comme le métavers, la simulation 3D et le streaming vidéo, auxquelles s’ajoutent les salaires des data scientists et des spécialistes informatiques et de l’IA hautement rémunérés, représentent un coût colossal. L’infrastructure existante doit suivre pour tirer pleinement parti de ces investissements, et les disques ne répondent de plus en plus plus à ce besoin.
Les disques durs sont trop lents. Ils ne peuvent pas fournir les données assez rapidement. Le haut de gamme a constitué le principal point d’entrée pour l’adoption du stockage flash, initialement conçu comme une solution utile pour une très petite catégorie de données et de charges de travail prioritaires. Mais les entreprises veulent désormais analyser des référentiels de données toujours plus vastes et se tournent vers la mémoire flash pour des cas d’usage qui vont bien au-delà du stockage haut de gamme.
« Les GPU vraiment coûteux et les data scientists hors de prix ont besoin des meilleures performances pour maximiser leur valeur », a déclaré Rob Lee, CTO de Pure Storage. « L’IA n’a que faire des données froides, des silos ou des disques. »
En savoir plus sur la façon d’utiliser l’IA pour gérer le stockage.
Parité des coûts entre disques durs et mémoire flash
En se basant sur les coûts d’achat des supports, de maintenance et d’exploitation sur trois ans, Eric Burgener, Director of Technical Strategy chez Pure, a déclaré que la mémoire flash coûtait environ 20 centimes par Go dans les derniers DFM. Selon lui, ce coût est comparable à celui des disques durs d’entreprise haut de gamme sur trois ans, si l’on tient compte de la capacité effective, car la plupart des fournisseurs de disques durs recommandent de ne pas stocker plus de 60 à 80 % de la capacité totale d’un disque.
Burgener a déclaré que cette estimation de parité des coûts tenait également compte du fait que les systèmes à disques durs doivent être remplacés tous les trois à cinq ans, tandis que les systèmes flash ont une durée de vie attendue pouvant atteindre 10 ans.
Même si ces calculs comportent peut-être quelques acrobaties mathématiques, l’argument selon lequel il ne faut pas comparer les prix bruts par Go des disques à ceux de la mémoire flash, puisque leurs coûts sur l’ensemble du cycle de vie sont plus élevés, est convaincant.
À mesure que les deux technologies se rapprochent d’une parité plus évidente, la mémoire flash est prête à dépasser le stockage haut de gamme et à prendre aux fournisseurs de disques durs le segment intermédiaire. Burgener prévoit qu’en 2026, la mémoire flash sera suffisamment abordable pour éliminer le besoin de disques, même dans les niveaux de stockage les plus bas de gamme.
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En résumé : la fin des disques durs est proche
Le stockage flash NAND — le type utilisé dans les clés USB, les cartes mémoire et les disques SSD — représente déjà 80 % du marché mondial de la capacité de stockage. Les 20 % restants, qui se composent en grande partie du stockage d’entreprise, sont menacés. Tout comme les disques compacts ont remplacé les disques vinyle et les cassettes audio, et les DVD les cassettes vidéo — avant d’être eux-mêmes remplacés par les services de streaming — la mémoire flash devrait remplacer les disques durs. À mesure que les capacités augmentent et que les coûts diminuent, les disques durs deviennent une espèce menacée dans tous les domaines technologiques.
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